由被动调Q激光器产生的激光脉冲，尤其是亚纳秒脉冲，具有高脉冲能量、高峰值功率，在激光遥感、微机械加工、非线性光学研究、医疗、光通信、环境监测等领域得到了广泛的应用。可饱和吸收镜(SESAM)作为可饱和吸收体的同时，还可以作为被动调Q激光器谐振腔中的一个腔镜，因此可以缩短谐振腔的腔长，从而可以获得更窄的被动调Q激光脉冲。与掺Nd3+离子的激光晶体相比，Yb∶YAG晶体具有量子损耗小、受激发射截面大、掺杂浓度高、荧光寿命长、吸收光谱比较宽等优点，作为被动调Q激光器的增益介质，易于获得稳定、高脉冲能量、高峰值功率的激光脉冲。　　基于以上原因，本文围绕SESAM被动调Q Yb∶YAG薄片激光器进行了一系列理论和实验研究，包括以下几个方面:　　1)通过调研文献，在SESAM被动调Q薄片激光器速率方程的基础上，分析了SESAM被动调Q Yb∶YAG薄片激光器的阈值泵浦功率、激光脉冲宽度、单脉冲能量及峰值功率等激光性能的影响因素，并由此完成了激光器的参数设计。　　2)搭建了Yb∶YAG薄片激光器连续输出的实验装置，完成了当增益晶体长度分别为l00μm、200μm时的连续光输出实验。通过实验，当晶体长度为200μm时得到了光-光效率为31％的连续光输出。　　3)采用“SESAM-Yb∶YAG-耦合输出镜”三明治结构，完成了不同调制深度、不同晶体长度的SESAM被动调Q Yb∶YAG薄片激光器实验，当SESAM调制深度为5％，Yb∶YAG晶体长为100μm时，获得了脉冲宽度为217.8ps的激光脉冲，据我们所知，这是Yb∶YAG作为增益介质取得的最窄的被动调Q脉冲。　　4)为了能获得更窄的激光脉冲，研究了增益晶体和SESAM胶合方式下，SESAM被动调QNd∶YVO4薄片激光器实验，获得了脉宽为86.5ps的激光脉冲，与脉宽理论值完全相符。