半导体泵浦全固态激光器具有转换效率高、光束质量好、工作时间长、阈值低和性能稳定等优势,是新一代优质激光光源的代表,是激光技术研究发展重要方向之一。其中,半导体泵浦短脉冲激光器是近年来学者研究的热点领域,半导体泵浦短脉冲激光器脉宽短、峰值功率高、线宽窄,在物理学、非线性光学、激光医学和激光加工等有着很好的应用价值。锁模技术是实现半导体泵浦短脉冲激光器的主要技术方法,半导体泵浦短脉冲锁模激光特性研究对提高短脉冲技术和扩展激光应用方向有着重要意义。本文对半导体泵浦被动锁模激光、准连续半导体泵浦主动锁模两种激光进行设计、调试研究,分别得到了两种稳定的锁模激光脉冲输出,并应用被动锁模激光对钕铁硼材料进行加工。具体研究工作如下:1、通过对比多模激光器自由运转的输出特性和锁模激光相干叠加的输出特性,分析了激光锁模理论。研究了SESAM用于被动锁模的理论与参数选择及声光调制器用于主动锁模的理论与物理基础。2、开展了以掺钕钒酸钇（Nd:YVO4）为对象的连续半导体泵浦结构被动锁模技术的设计、调试实验研究。通过被动锁模调制器可饱和吸收体SESAM、端面连续泵浦源的选取,以Z型腔为例设计了多镜折叠腔的被动锁模激光系统。采用选取平面全反镜作为末端全反镜,腔镜稳定后用SESAM替代平面全反镜位置,合理使用倍频晶体LBO作为准直光等方法进行了调试研究,并通过对锁模激光光路的改进,实现了单路激光输出,得到了稳定的连续锁模脉冲输出,脉冲间隔10ns,单脉冲宽度9.9ps,输出功率7.56W,功率得到提高,光-光转换效率33.15%,激光线宽20pm,CCD测试光斑,光斑呈高斯分布、平滑,光束质量好。3、开展了以掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）为对象的准连续半导体泵浦结构主动锁模技术的设计、调试实验研究。通过声光锁模调制器、准连续侧面半导体泵浦源、冷却循环系统的选取,设计了对热透镜效应不灵敏的激光谐振腔的主动锁模激光系统。采用准直光对准,微调腔长,KTP晶体缓解脉冲激光器产生的驰豫振荡现象,实现对光脉冲的修饰,声光调制器衍射等方法进行了调试研究。搭建了半导体泵浦主动锁模激光系统,得到稳定的锁模脉冲输出,频率500Hz准连续光主脉冲由间隔为10ns的稳定锁模光脉冲组成,锁模光微脉冲频率100MHz,激光输出功率10.4W,锁模单脉冲宽度856ps,激光中心波长线宽19pm,光束呈高斯分布质量较好。4、通过被动锁模激光器和主动锁模激光器输出特性的对比研究,针对被动锁模激光窄脉冲特性,开展了被动锁模激光微加工的设计及应用。以传统技术难以加工的稀土钕铁硼材料为加工对象,通过扫描电子显微镜观察加工效果,可以看出被动锁模短脉冲激光进行加工的微孔,内壁光滑、孔无裂纹,孔周围存在少量的热影响,加工微孔效果较好,为开展此种硬脆材料的加工提供了短脉冲锁模激光技术参考。