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本发明公开了一种实现1064nm到多波长红光的非线性光学变频装置，属于激光技术和非线性光学技术领域，谐振腔输入镜与谐振腔输出镜组成1064nm激光谐振腔；在1064nm激光谐振腔内放置谐振腔中间镜，在谐振腔输入镜与谐振腔中间镜之间依次放置1064nm激光介质及Q开关，激光介质泵浦源泵浦1064nm激光介质；在谐在振腔中间镜与谐振腔输出镜与之间依次放置OPO和SRS的复合非线性晶体与和频非线性晶体。本发明采用腔内非线性光学变频方式，提高非线性光学变频的转换效率；作为OPO晶体，实现1064nm泵浦非临界相位匹配结构，保证最大效率的1.5μm波段激光产生；作为拉曼转换晶体，且其拉曼频移量合适，保证拉曼变频后的激光波长仍处于红光波段。

本发明公开了基于级联变频的1.6‑1.7微米波段激光器，属于激光和非线性光学技术领域，包括谐振腔输入镜和谐振腔输出镜，所述的谐振腔输入镜与谐振腔输出镜组成1064nm激光谐振腔；在所述的1064nm激光谐振腔内放置谐振腔中间镜，谐振腔中间镜与谐振腔输出镜组成非线性光学变频谐振腔，在所述的谐振腔输入镜与谐振腔中间镜之间依次放置1064nm激光介质及Q开关，在所述的谐振腔中间镜与谐振腔输出镜与之间依次放置X轴切割的第一MTiOXO4晶体与X轴切割的第二MTiOXO4晶体。本发明采用腔内非线性光学变频方式，充分利用了腔内激光功率密度高且光束质量好的特点，可提高非线性光学变频的转换效率。