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具有皮秒、飞秒量级的脉冲宽度、高峰值功率、高重复频率以及宽的光谱的超短脉冲激光器，在物理、化学、生物学、光通信、激光精细加工、激光光谱学及非线性频率变换等众多领域具有广泛的应用。目前高功率的激光输出是LD泵浦全固态激光器的一个重要的发展方向，然而限制激光器功率提升的一个重要因素是激光晶体的热效应。热透镜、热致衍射损耗和热破裂等是热效应影响激光器的主要方面。我们通过激光介质内热沉积产生的物理机制可知，想要解决热效应，就要从其产生原理上提出方案，最好的方法就是减少泵浦光和振荡光之间的量子缺陷，即采用特定波长的泵浦光将离子直接由基态转化到激光上能级，而不是采用传统方法:先泵浦到更高的能带，再弛豫到激光上能级;这种采用特定波长泵浦的方式将泵浦光和振荡光之间的斯托克斯因子损耗降到最小，消除了泵浦光的量子效率损耗，能够最大限度降低热沉积，从而能够减少由热量所引起的光学畸变等不良因素，是一种从根本上降低热效应从而获得高功率DPSSL的方法。 本文主要以LD为抽运源，结合四能级激光系统速率方程，研究了Nd∶YVO4晶体为激光增益介质、半导体可饱和吸收镜(SESAM)为锁模器件的固体皮秒激光器在888nm直接泵浦方式下的输出特性。通过合理设计谐振腔结构来获得高平均功率的稳定锁模输出。论文的主要内容如下: (1)概述了超短脉冲激光技术的发展，对传统的808nm泵浦方式和888nm泵浦方式在国内外的发展状况作相应的介绍，并对皮秒激光器的研究发展过程以及常用的锁模器件的发展状况进行阐述。 (2)详细的介绍了锁模器件半导体可饱和吸收镜(SESAM)的发展过程，并从锁模的基本理论出发分析了SESAM实现锁模的基本过程，讨论了SESAM的宏观特性，以及如何抑制调Q锁模、SESAM的热损伤等问题。 (3)介绍了掺Nd3+激光晶体的泵浦特征，讨论了采用808nm传统泵浦方式和888nm直接泵浦方式的特性;并从泵浦四能级激光系统的速率方程出发，研究了直接泵浦的机理。对LD端面泵浦固体激光器中的热效应进行了理论研究，包括热透镜效应、热焦距的测量方法及热致损耗等方面。 (4)介绍研制的全固态Nd∶YVO4/SESAM连续锁模皮秒振荡器。在考虑到激光器热透镜效应的基础上，利用谐振腔模式理论合理设计激光振荡器结构来实现泵浦光和振荡光较好的模体积匹配。注入泵浦功率为60W时，获得了15W@1064nm连续锁模输出，脉冲宽度为45ps，光束质量因子M2＜1.4。