超快激光技术因其巨大的优势在科学和工程中的重要性不断得到提高。因此,本文利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)和各种新型二维(2D)纳米材料作为锁模器件,研究了超快镱掺激光器。我们探索了新型二维纳米材料作为可饱和吸收体(SAs),如二硫化钼(MoS2),二硫化钨(WS2)和黑磷(BP)。这些可饱和吸收体被置于固体谐振腔中以实现超快激光。本文的主要工作内容如下:1.在不同输出耦合镜(OC)下实现了 Yb:KYW和Yb:YCOB晶体的连续光运转。使用SESAM作为可饱和吸收体来启动并保持稳定的锁模。对于SESAM被动锁模Yb:KYW激光器来说,其脉冲宽度,光谱宽度和平均输出功率分别为178 fs,11.5 nm和680 mW。又实现了 SESAM被动锁模Yb:YCOB激光器,其重复率,光谱宽度和平均输出功率分别为90 MHz,1.6 nm和92 mW。2.将MoS2和BP溶液分别涂覆至高反射镜上,均实现了调Q运转。对于基于MoS2可饱和吸收体的调Q激光器,最大平均输出功率为250 mW,重复频率和脉冲宽度分别为40 kHz和3.8μs。对于基于黑磷可饱和吸收体的调Q激光器,最大平均输出功率为110 mW,重复频率和脉冲宽度分别为30.4 kHz和2.1μs。3.实现了基于旋涂技术的MoS2和BP可饱和吸收体的锁模激光输出。Yb:CYA激光器使用BP和MoS2可饱和吸收体获得了初步被动锁模结果,其最大平均输出功率和光谱半高宽分别为235 mW,84 mW,2.1nm,0.7nm。此外,测试了基于镀金薄膜的MoS2和WS2可饱和吸收体,并研究了 MoS2可饱和吸收体的非线性吸收特性。对于基于镀金薄膜MoS2和WS2可饱和吸收体被动锁模Yb:CYA激光器来说,其最大平均输出功率和光谱半高宽分别为160 mW,70 mW,1.2 nm,1.1 nm。