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固体激光器在日常的生产、生活中应用最多、最受关注。固体激光器的波长是固定的或在小范围内可调谐,而实际应用需要拓宽激光波段。本文研究的皮秒频率变换就是其中的一种方式。本文对固体皮秒锁模激光器和皮秒绿光激光器进行了相关的回顾和总结,通过对基于新材料的皮秒锁模激光器和皮秒频率变换的实验上研究,获得了硫化钨固体锁模激光器和皮秒绿光激光器,主要内容总结如下:首先,简单介绍了固体皮秒锁模激光器和皮秒绿光激光器发展历程,并对硫化钨固体锁模激光器和基于K3B6O10Br（KBB）、K3B6O10Cl（KBOC）晶体倍频的绿光激光器的产生及其研究的最新进展进行了介绍。其次,对实验的基本理论进行调研,包括锁模的基本原理和频率变换的基本原理。在锁模的原理这一部分内容中,阐明了锁模的基本理论,而且描述了获得锁模的几种方法等。在频率变换的概述中,主要解释了二次谐波的产生及其条件,各个参量对频率变换效率的影响以及非线性光学晶体的特点等。随后,对基于新材料的皮秒锁模激光器进行研究。首先设计了基于硫化钨被动锁模的钒酸镥谐振腔,在此基础上,在谐振腔内插入硫化钨可饱和吸收体,实现皮秒锁模激光输出。在泵浦光输出功率为3.3 W这一条件下,获得的最大输出功率为1.18 W,光转换效率经计算为36%。实验中可以得到的锁模脉冲周期约为12.5 ns,与之对应的重复频率为80 MHz,与理论计算的结果一致。锁模激光器的脉冲能量计算为14.8 nJ。本实验成功获得了皮秒绿光的输出,但由于激光脉冲不太稳定,所以并没有能够测量输出锁模激光脉冲宽度的大小。最后,对基于KBB、KBOC晶体倍频的绿光激光器进行研究。一方面对基于新材料（I类相位匹配的KBB晶体）的绿光皮秒激光器（通过腔内和腔外倍频实现）进行了研究。通过腔内倍频实验,获得了平均输出功率为185.00 mW的绿光皮秒激光输出。通过腔外倍频实验的研究,获得了平均输出功率为3.00 W的绿光皮秒激光输出,并且最大倍频效率达到了39.7%。实验结果表明,KBB晶体是一种有前景的非线性光学晶体材料。另一方面采用KBOC晶体倍频获得了绿光输出。用重复频率为10 kHz,波长为1064 nm的光作为基频光。当泵浦功率为7.38 W时,倍频之后获得的绿光输出功率为1.21 W。在重复频率10 Hz的皮秒激光器中获得了单脉冲能量1.78 mJ波长532 nm的激光,其对应的光转换效率为36.0%。