涡旋空心光束是一种具有自旋和轨道角动量等特征的空心光束,在高速光通信、光镊光钳、超分辨显微成像等多个领域具有很高的实用价值和广阔的应用前景,因此其生成方法广受关注。其中,环形光束泵浦法（将调制成环形的泵浦光输入谐振腔从而直接生成空心激光的方法）具有光束质量好、转换效率高、容易实现等优点,在生成涡旋空心光束的研究中备受瞩目。同时,半导体可饱和吸收镜（semiconductor saturable absorber mirror,SESAM）被动调Q微片激光器作为一种谐振腔长度极短的激光器,能够输出光束质量佳、脉冲重复率低的皮秒脉冲激光,适宜作为放大器的种子光。但该激光器谐振腔太短,对泵浦光的吸收少、增益低,而环形空心光束的损耗较大,故使用环形光束泵浦该激光器生成脉冲宽度为皮秒量级的空心激光束具有一定困难。基于此,本论文对谐振腔长度为300μm的Nd:YVO4微片激光器生成连续涡旋空心光束的方法进行了探索,构建了一种低成本的环形光束泵浦法,并进行了理论推导、仿真分析和实验验证,从而探讨了利用这种方法生成脉冲涡旋空心激光的可能性。以下为本论文取得的主要研究成果:本文使用了一种谐振腔长度为300μm、SESAM调制深度为40%的被动调Q微片激光器,并对其连续模式下生成涡旋空心光束进行了研究。提出了一种使用轴棱锥-透镜组调制出半径可控的环形泵浦光,从而使该微片激光器生成涡旋空心激光束的方法。其方法原理为:通过调节轴棱锥与凸透镜的距离,能够调制出不同半径大小的聚焦环形泵浦光,与相应谐振腔的目标横模进行模式匹配,进而得到目标模式激光输出。本文对此方法进行了理论分析,依据模式匹配原理进行了方案论证,并利用ZEMAX软件进行了仿真模拟,得到了可行的分析结果。在实验中,使用锥角为5°的轴棱锥和焦距为35mm的凸透镜调制出半径在微米量级的环形泵浦光,使微片激光器输出了稳定的环形空心激光,并对输出的空心光束进行了功率检测,测得其最大功率为32m W。最后,利用马赫泽德（Mach-Zehnder,MZ）干涉法对所得输出光进行了模式检测,验证了其为01阶涡旋拉盖尔高斯光束。本论文的研究基于腔长300μm的端面泵浦Nd:YVO4微片激光器,对该激光器生成连续涡旋空心光束的方法进行了探索,取得了突破性的成果,这为SESAM被动调Q微片激光器生成皮秒脉冲涡旋空心光束提供了可能。本研究对于微片激光器输出涡旋空心光束的实际方法的建立具有重要的指导意义。