激光二极管(LD)泵浦的全固态激光器因为具有效率高、结构紧凑、输出稳定、寿命长等优点，是近十年来激光技术领域最重要的研究内容之一。本论文以Nd∶YVO4和Nd∶YAG晶体为对象，从理论和实验两方面进行全固态激光锁模、调Q和再生放大的特性研究，主要取得了如下几方面的结果： 1.首先介绍了低温生长的两种新型半导体可饱和吸收体——透射式In0.25Ga0.75As可饱和吸收镜(SESAMOC)和透射式GaAs吸收镜(LTGAM)的设计、性能特点。我们使用SESAMOC作为锁模元件和输出耦合镜得到了2.3皮秒的稳定输出，这一结果已经接近了Nd∶YVO4激光1.65皮秒的理论极限，在当时是输出脉宽最窄的Nd∶YVO4锁模激光器。最后，在国内首次使用LTGAM锁模Nd∶YVO4激光器获得了脉宽42皮秒，平均功率590mW的稳定的连续锁模脉冲。 2.利用LD侧面泵浦的Nd∶YAG模块和声光锁模调制器，我们在国内首次研制设计了一台单横模输出、平均功率2W、脉冲宽度324ps、单脉冲能量24.4nJ的全固态主动锁模Nd∶YAG激光器。 3.在优化腔型结构的基础上，采用两种不同的腔型研究了LD泵浦Nd∶YVO4激光产生1.342μm波长的连续输出特性；利用SESAM作为调Q元件，获得了最高平均功率390mW、脉冲宽度60ns、重复频率28kHz、单脉冲能量14μJ、对应峰值功率233W的稳定输出。用KTP腔内倍频，671nm红光输出130mW。国内未见利用半导体可饱和吸收镜调Q1.342μm激光器并且腔内倍频的报道。 4.从光学、机械、电路等方面分析了影响绿光倍频激光器稳定性的因素，提出了具体的解决方案，并且设计了两种热不灵敏腔。 5.采用被动锁模的钒酸盐皮秒激光器做种子光源，通过LD阵列侧面连续泵浦的全固态Nd∶YAG激光模块，实验研究了激光再生放大的特性。在1KHz的重复频率下，将脉冲宽度6.3ps，单脉冲能量3.15nJ的种子光放大到了0.3mJ的能量，获得了接近105的直接放大倍数。 6.设计研制了可以测量皮秒宽度的强度自相关仪。