激光器的发明至今已有61年,在这几十年间激光已经逐步发展成为我们生活中不可缺少的一部分。如今,激光在我们的生活中已经随处可见,从星空下孩子们手中拿着的激光笔,到神州飞船的点火器;从工厂里的激光切割机,到测量珠峰高度的激光测距仪,人们享受着激光发展带来的革新。脉冲激光由于峰值功率高、热效应低的特点,被应用在金属加工、生物医疗、测绘等各个领域。调Q技术是产生脉冲激光的方法之一,相比于其他类型的脉冲激光器,调Q激光器有着搭建容易、单脉冲能量大、结构简单小巧、成本低廉等优点,所以被更为广泛的应用。按照是否需要施加外部能量运行,可以将调Q分为主动和被动两种形式。主动调Q一般要在腔内加入声光调制器或电光调制器来实现,缺点是体积较大,耗电量多。被动调Q则只需要在腔内放置一个可以适时的控制损耗的吸收装置,就可以实现调Q输出。应用的最为广泛的可饱和吸收体是半导体饱和吸收镜（Semiconductor saturation absorption mirror,SESAM）,但是它的制作非常复杂,需要生长多层材料,成本较高,人们开始寻找它的替代产品。上世纪九十年代,我国科研人员发现Cr4+:YAG晶体有非线性吸收特性。Cr4+:YAG晶体性能良好,损伤阈值较高,非常适合用来搭建调Q激光器,如今它已发展为成熟的可饱和吸收器件。到了二十一世纪,碳纳米管（Carbon nano tube,CNT）、石墨烯（Graphene）、过渡金属碳氮化物（MXenes）、过渡金属硫化物（Transitionalmetaldichalcogenides,TMD）、黑磷（Black Phosphorus,BP）等一系列材料先后被发现具有非线性吸收效应。这些新型宽带二维材料可饱和吸收体制备简单、价格便宜、调制波长范围大,近年来受到了越来越多科研人员的关注。本文的研究内容包括如下几个方面:1.介绍Nd:YAG晶体和Cr4+:YAG晶体的光学特性并推导Cr4+:YAG晶体调Q速率方程。根据前面分析的理论搭建激光器,得到脉冲宽度1.3 ns,单脉冲能量360μJ,峰值功率269.3 kW的稳定脉冲输出,为后续实验的非线性测试做铺垫。2.介绍可饱和吸收体薄膜器件的常见制备方法和原理,分析各种制备方法的优缺点,并使用由管式炉搭建的CVD设备制备二硫化钼薄膜,使用磁控溅射法制备碳化钼薄膜。3.首先测试MoS2薄膜与Mo2C薄膜的可饱和吸收特性,并通过公式拟合得出调制深度、饱和光强等数据。然后把薄膜作为被动调制器件用在全固态激光器中。其中硫化钼薄膜在泵浦功率为5.3 W时,实现了脉冲宽度456 ns,单脉冲能量91.4 nJ,峰值功率200 mW的调Q输出;碳化钼薄膜在泵浦功率为3.3 W时,得到的调Q输出脉冲宽度470 ns,单脉冲能量1.61μJ,峰值功率3.43 W。4.全文的总结以及对未来的展望。