以二极管激光器为泵浦的全固态超短脉冲激光器，不仅具有全固态激光器输出功率高、稳定性好、易于保存的优点，还因其输出激光的脉冲宽度在皮秒（10-12）至飞秒（10-15）量级，为科研、军事、医疗和通信等领域的高精尖产业开辟了新的道路。利用插入可饱和吸收体来实现的被动锁模技术（主要依靠吸收体的高功率漂白作用机制，不需外加电磁场作用），成为实现全固态超短脉冲激光输出的重要手段。实验证明，新型碳基可饱和吸收体（如：碳纳米管，石墨烯）因其造价低等优点，有望取代半导体可饱和吸收镜来实现被动锁模。本文针对目前可饱吸收体被动锁模实验得的研究现状，选用一微米波段的Nd³⁺:YVO₄晶体和Yb³⁺:Lu2SiO₅晶体，分别使用氧化石墨烯和双壁碳纳米管为可饱和吸收体，实现了锁模激光输出，并对其脉冲特性进行分析研究，主要内容如下：1.介绍了全固态超短脉冲激光的特点，锁模技术的基本原理，被动锁模的实现方法以及SESAM的研究现状等。重点介绍了两种新型碳基可饱和吸收体——碳纳米管和石墨烯的物质结构、光学性质和在被动锁模实验中的应用现状。2.介绍了Nd³⁺:YVO₄晶体的结构性质和锁模实验研究现状和反射式氧化石墨烯吸收体的制备。对半导体二极管泵浦的Nd³⁺:YVO₄晶体/反射式氧化石墨烯被动锁模激光器进行了实验研究，获得最大输出功率为3W，斜效率为25%，获得脉冲宽度为8.8ps的超短脉冲，相应的中心波长为1065.5nm，是目前使用石墨烯类可饱和吸收体获得的最高功率的锁模激光脉冲。3.介绍了Yb³⁺:Lu2SiO₅晶体的性质和在激光实验中的研究现状。利用Mathcad软件设计了长度为1.7m的W型激光谐振腔，使用镀膜反射式氧化石墨烯可饱和吸收体实现了Yb³⁺:Lu2SiO₅晶体瓦级皮秒锁模激光输出。相应的中心波长为1058nm。在最高输出功率时，测得重复频率为87MHz，单脉冲能量为10.9nJ，峰值功率为1.11kW。4.使用双壁碳纳米管为可饱和吸收体，实现了Yb³⁺:Lu2SiO₅晶体四波长连续锁模激光脉冲输出，得到的连续激光和锁模激光最大功率分别为2W和1.5W，脉冲宽度约为15ps，重复频率为87MHz，投稿于Applied Physics B。波长范围在1055¹061nm，并对实验结果做了详细研究。在谐振腔中加入SF10色三棱镜对来压缩脉宽，成功将脉冲宽度压缩为7ps，得到中心波长为1058.74nm的704mW锁模激光。并对加入SF10消色散棱镜对的作用机理进行简要分析