高功率超短脉冲激光在超高能量密度物理、激光等离子体物理、强场物理、等离子体加速器及X射线激光等研究领域，有着极其广泛而重要的应用。除此之外，超高功率、超高强度激光装置还是开展“快点火”激光聚变、探索极端条件下物质行为等重大科学研究的基本手段。设计了一种获得大功率超短脉冲激光器的新方案，并从理论的角度分析了这种方案的科学性和合理性。本设计方案是将调Q和锁模技术结合起来获得大功率超短脉冲激光，而传统获得超短脉冲的方法是单独使用调Q或锁模。两种传统的方法获得的超短脉冲的脉宽和功率各有特点，调Q获得的脉宽比锁模获得的脉宽宽，峰值功率不比锁模获得的高。因此将调Q和锁模有机结合获得的大功率超短脉冲具有调Q和锁模单独使用时获得的短脉冲的特点。本方案是先调Q再锁模，调Q采用脉冲透射式(PTM)电光调Q，这样输出的效率更高，脉宽窄：锁模采用半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术，这样设计出来的激光器结构简单。详细的介绍了半导体可饱和吸收镜(SESAM)，并对LD泵浦全固态激光器的热效应进行了分析和计算机数值模拟，为激光器的设计作准备。对LDA的准直进行了研究，提出一种新的准直方法，并对这种准直系统进行了计算机模拟。