自从脉冲激光问世以来,激光脉冲的峰值功率及脉冲宽度已经有了前所未有的快速发展。超短脉冲激光技术的发展为人们探索自然、发现新的现象和规律提供了高时间分辨和高场强的有力工具,是物理学、化学、生物学、光电子学以及激光光谱学等学科对微观世界进行研究和揭示新的超快过程的重要手段。自锁模就是指在激光腔内部没有插入任何主动或被动元件,仅仅利用激光增益介质的非线性效应提供调制,以此来获得激光脉冲的锁模技术。1991年在钛蓝宝石( Ti:sapphire-Ti:S )中人们首次成功地利用自锁模产生了飞秒脉冲,从此自锁模技术得到了人们的注意,并且成为产生超短脉冲的主要技术之一。固体激光器自锁模技术在国际上发展比较快,但国内这一方面的研究起步较晚,对自锁模激光器的自启动特性的研究还有待进一步完善。本文将对自锁模固体激光器的自启动特性进行研究;分析非线性晶体自聚焦和自锁模的机理;对掺钛宝石激光器的相关理论进行阐述;讨论高斯光束在非线性晶体以及锁模激光器谐振腔中的传播规律;研究稳态超短脉冲和产生超短脉冲的转换机制。而超短脉冲的参数决定了激光的性质。考虑到近似计算的误差,以描述孤粒子超短脉冲参数为基础的数值模拟结果与实验结果基本吻合。