激光锁模技术的发展已经有四十年的历史了。四十年来人们获得超短脉冲主要是沿用各种锁模技术,即借助于主动或被动的方式将不同的激光器输出的一系列频率间隔相等的纵模的相位锁定，从而获得 ps秒量级的超短脉冲激光。由于锁模技术得到的脉冲很窄，进而它的峰值功率也很高。因此，超短光脉冲作为研究基础科学和应用科学的一种强有力的工具,在许多研究领域中能发挥其独持的作用。锁模技术的关键在于对激光进行腔内或腔外的调制（相位或幅度），使激光模式锁定从而产生稳定的超短脉冲序列。 为了改善纯被动锁模激光器输出脉冲的重复性，许多人寻求各种不同的方法，本文的锁模激光器就是一种在纯被动锁模激光器的谐振腔内引入同步声光调制器主动锁模器件的主被动锁模激光器，是装置最简单而效果最好的一种方法。改进了被动锁模激光器的稳定性，使锁模几率达到 100%，幅度稳定在 10Hz 时达到 5%。 在理论上和实验上，围绕着提高主被动锁模激光器锁模几率和输出稳定性，进行了大量的实验和改进。我们首先从一般激光器的输出模式出发，在理论上叙述了何为锁模及锁模脉冲的特性，重点叙述了主动锁模和被动锁模的原理及实现的方法，在此基础上，论述了主被动锁模 Nd:YAG 激光器的输出特性，在理论上叙述了以声光调制器为主动锁模器件，利用声光调制器动态调制窗口，使得被动锁模的性能得到大大地改进原因。实验上，围绕激光器的输出稳定进行改造，更新和改造了陈旧的设备，锁模几率达到 100%，幅度稳定在 10Hz 时达到 5%，锁模阈值明显降低，锁模稳定性得到明显地改进，并利用雪崩晶体管的雪崩特性，自制了供普克尔盒选取单脉冲用的高压方波发生 第 ５９ 页 共 63 页<WP=65>吉林大学硕士学位论文器和同步触发电路，使激光器的振荡级输出稳定性提高，经单脉冲选取器输出稳定的单脉冲，再经一级激光放大器及二、三倍频谐波发生器，构成高稳定度高功率密度主被动锁模 YAG 激光器。该激光器最后得 1.06um 的 激 光 输 出 能 量 为 7mJ/P ， 0.53um 的 输 出 能 量 为3.5mJ/P,0.3547um 的输出能量为 0.7mJ/P，激光器工作重复频率为 5 次/S，基本满足在超快光谱学的应用。理论分析了引起输出脉冲抖动的原因，并指出下一步的提高稳定性的方案。 本论文利用该激光器探索的应用时间分辨瞬态测量非线性材料的光致各向异性的动力学过程。