窄脉冲,高瞬时功率和高重频的超短脉冲激光已经应用到了生物、医疗、通信等方方面面,超快激光技术也正逐步向超快、超强化趋势发展,并推动着物理、化学、材料、微加工等多个基础学科的应用的发展。以半导体激光二极管为泵浦源的全固态激光器结构紧凑,价格低廉,具有非常重要的实用价值。激光的发展离不开增益晶体,Nd3+掺杂的无序晶体已经被多次证明是一种性能优异的增益介质。本文主要基于两种提拉法生长的无序铝酸盐晶体Nd:LMA和Nd:ASL,研究其连续激光和锁模激光特性。本论文主要内容共分四章,如下所述:第一章介绍了超短脉冲激光的的特点和应用,介绍了产生超短脉冲的锁模技术,总结了近年来1μm波段掺Nd3+无序晶体的超快激光发展。第二章介绍了锁模的基本理论和色散补偿理论。阐述了锁模技术原理,并介绍了目前常用的被动锁模器件SESAM的结构和特性。介绍了目前常用的几种色散补偿技术。第三章介绍了a,c轴向切割的Nd:LMA无序晶体连续和锁模激光特性研究。实现了两种轴向切割晶体的高功率高效率的连续激光输出,其中c轴切割的Nd:LMA晶体展现了更好的连续特性,在最大泵浦功率下得到了6.24 W的激光输出,且未出现饱和现象,中心波长为1055.29 nm,斜效率高达53.40%。首次系统的研究了LD泵浦的Nd:LMA无序晶体的锁模激光特性。使用c轴切割Nd:LMA晶体得到了中心波长为1055.35 nm,FWHM为0.93 nm,最大功率为1.30 W的脉冲激光,其输出功率和斜效率在LD泵浦的无序晶体锁模激光器中都属于前列。a轴切割Nd:LMA锁模激光的脉冲和光谱特性与c轴切割Nd:LMA激光器极为接近,但最大输出功率为0.93 W。第四章介绍了a,c轴向切割的Nd:ASL无序晶体连续和锁模激光特性研究。两种轴向切割Nd:ASL无序晶体都实现了高功率高效率的连续激光输出。两种晶体的输出光谱基本一致,但c轴切割的Nd:ASL晶体展现了更高的输出功率和转换效率,最大泵浦功率下得到9.05 W的激光输出,且未出现饱和现象,输出的光谱有两个中心波长,分别为1050.08 nm和1052.40 nm,斜效率高达60.05%。首次系统的研究了LD泵浦的Nd:ASL无序晶体的锁模激光特性。c轴切割Nd:ASL晶体性能相较于a轴切割Nd:ASL晶体更优良,得到了中心波长为1052.01 nm,FWHM为1.09 nm,最大功率为1.08 W的脉冲激光,a轴切割Nd:ASL锁模激光的脉冲宽度和输出光谱与c轴切割Nd:ASL激光器极为接近,但最大输出功率更低,为0.91 W。利用两块GTI镜进行色散补偿,研究了c轴切割Nd:ASL晶体的飞秒锁模特性,得到了脉冲宽度为519 fs的超短脉冲,中心波长为1052.15nm,FWHM为2.46 nm,时间带宽积为0.346,接近傅里叶变换极限0.315。得到的最大稳定锁模输出功率为0.75 W,这是目前LD泵浦的无序晶体飞秒激光器中的最高功率。