高平均功率全固态调Q355nm激光器在微电子、激光加工、科研等领域有着广泛应用，如在电路板加工与立体印刷方面。电路板加工要求紫外激光在高重复频率时提供大于300uJ的脉冲能量;立体印刷技术要求的是平均功率（一般在0.4~1W之间）。而一般的激光材料加工要求的平均功率在5~10W水平。美国光谱物理公司抽运Nd:YVO_4激光获得了12W，30kHz的355nm激光；日本三菱公司获得了18W25kHz的Nd:YAG355nm激光。我们采用双棒串接热致双折射补偿谐振腔设计临界相位匹配KTP和LBO警惕，经过初步实验，获得了3.4W，4kHz的三倍频输出。

　　实验装置如下：谐振腔采用双棒串接配置。两个激光头为侧面抽运的Nd:YAG，二极管阵列从三向对称抽运，每个激光头所用的阵列最大输出功率180W，Nd:YAG棒长64mm，直径3mm，掺杂0.6at.-%。Q开关是NEOS公司生产的，中心频率27.12MHz，1~50kHz可调。两个激光头之间加90度旋光片用来补偿热致双折射。根据最大抽运时激光晶体中的热透镜大小，腔设计时使抽运最大时模体积上升，因此在没有光阑限模的情况下，不损失激光功率，而获得叫好的模式。在10kHz时，1064nm最大输出功率为75W，M^2≈3.9，脉宽小于80ns，此时空间强度分布见图1。4kHz时，最大输出为60W。采用KTPⅡ类临界相位匹配腔外倍频（θ=〖90〗^o，Φ=23.5^o，晶体尺寸3mm*3mm*8mm），在4kHz时获得532nm绿光输出达16.2W，脉宽小于40ns。

　　三倍频采用LBO晶体Ⅱ类临界相位匹配，室温下（300K）匹配角42.6^o，Φ=〖90〗^o，有效非线性系数d_eff=-0.532pm/V。此时，走离角为9.35mrad，根据532nm光源的功率密度，晶体长度为15mm。为防止激光返回，沿Φ方面切了楔角。

　　LBO晶体的折射率方程对温度非常敏感，允许温度只有3.47K·cm，匹配角以及非线性系数随温度变化很大；而且LBO晶体的热导率只有0.035W/cm·K（YAG热导率的1/4），因此控温是非常重要的。实验中也观察到温度退化效应：电流加大后，三倍频光输出先升上到一个高值，然后逐步下降一个很大的值。这种现象在加水冷后有很大的改观，热稳过程中甚至有一个小幅度上升。

　　图2是绿光与紫外光随基频功率的变化曲线，24A时，基频1064nm约60W，355nm输出达3.4W，基频-三倍频转换效率为5.6%。

　　值得指出的是，虽然腔内三倍频可能做到更高的效率，但腔外三倍频更可能实用。因此在国际工业应用中常常要求激光波长的方便切换，比如打标机对不同材料需要不同的波长，而腔外三倍频与腔内三倍频相比容易做到切换波长时即插即用。