薄片激光器以能够实现高功率，高效率以及高光束质量的激光输出已成为固体激光器发展的一个重要方向。在应用需求的牵引下，LD泵浦的薄片激光器得到了广泛的研究。本文以锁模激光器的技术与应用为基础，展开了相关的理论和实验研究。论文在实验上进行了基于Nd:YVO₄晶体侧面泵浦的百千赫兹重复频率皮秒脉冲双通放大的研究，并从理论上分析了晶体的热透镜效应以及种子脉冲的自聚焦效应对实验的影响，提出了相应的解决方案，最终得到了脉冲宽度为9.6ps，M²因子为1.5，输出功率为49.8W的放大输出。进行了以光子晶体光纤放大系统为主要结构的飞秒激光微加工系统的研究，对SiC陶瓷片进行了打孔实验；同时以课题组关于飞秒激光光刻波导的理论以及实验结果为前提，理论上分析了光刻Ⅱ类波导的偏振导光特性，并进行了实验验证。搭建了薄片锁模激光器的四通泵浦系统，并从理论上分析模拟了以SESAM作为锁模器件的薄片激光器的腔型设计，采用500μm厚度的Yb:YAG晶体，实现了连续激光输出。在完成实验实验任务的同时，结合实验工作，提出了一些改进实验的想法。