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LD泵浦的固态激光器因为经济适用、寿命长、工作稳定、效率高而被广泛地应用于各行各业。为了获得稳定的固态激光器,必须有能够实现粒子束反转的发光粒子,也就是激活粒子。稀土离子由于具有丰富的能级结构和他们的4f电子跃迁特性,使其成为一个巨大的发光宝库。钕离子（Nd3+）和镱离子（Yb3+）作为1μm波段的激活离子,激光特性不断获得突破。铒离子（Er3+）作为2.8μm中红外激光的激活离子一直保持着活力。随着科学技术的发展,一台简单激光器出射的激光束,其性能往往不能满足应用的需要,因此发展了控制和改善激光输出特性的各种技术。为了获得窄脉宽、高峰值功率的脉冲激光束,发展了调Q和锁模技术。同时,对于被动调Q和被动锁模技术,可饱和吸收体作为重要的组成部分迅速的发展起来。本文使用新型的Nd,La:CaF2晶体、Yb,Y:CaF2晶体材料进一步研究1μm波段的激光特性,以获得更优良的脉冲激光。用Er:CaF2晶体材料进行中红外激光特性研究,并利用石墨烯吸收体和新型的黑磷吸收体进行脉冲激光特性研究。1.阐述产生脉冲激光的调Q和锁模原理。介绍了1μm波段和2.8μm波段激光晶体材料的发展。对二维可饱和吸收体进行了阐述。2.首次对新型的Nd,La:CaF2晶体进行激光特性研究。LD泵浦的连续激光和调Q激光特性被详细研究,特别是调Q激光的输出功率、脉宽、重复频率、输出波长等特性。实验重点用SESAM作为吸收体研究Nd,La:CaF2锁模特性,并获得110 mW的最大平均输出功率和7.8%的斜效率。锁模激光的脉宽约为11 ps,重复频率为87.5 MHz,得到单脉冲能量和峰值功率分别为1.26 nJ和115 W。测得激光的中心波长和半高宽分别为1065.8 nm和2.1 nm。3.首次实现了三波长同步锁模Yb,Y:CaF2激光输出。三个波长在1045.7 nm,1047.6 nm和1049.5 nm处。锁模的包络脉冲宽度为120 ps,拍频的周期为6.8 ps,对应于三波长0.52 THz的差频。锁模的最大平均输出功率为196 mW、斜效率为7.2%、脉冲重复频率为89 MHz。4.用LD泵浦Er:CaF2晶体,进行2.8μm中红外激光研究。用石墨烯作为可饱和吸收体,稳定的调Q激光获得了10.37%的高斜效率和172 mW的最大平均输出功率。当吸收功率达到2.353 W时,实验得到1.324μs的最短脉冲宽度和62.70 kHz的最高重复频率。单脉冲能量和脉冲峰值功率分别为2.74μJ和2.07 W。5.首次将新型的多层黑磷吸收体应用于Er:CaF2脉冲激光,研究其被动调Q脉冲特性。当泵浦吸收功率为2.353 W,输出镜的透过率为3%时,实验获得了178 mW的最大输出功率。同时,实验获得954.8 ns的最短脉冲宽度和41.93 kHz的最高重复频率。得到4.25μJ的单脉冲能量和4.45 W的峰值功率。在相同的吸收泵浦功率和输出镜透射率为1%时,实验获得的最大平均输出功率为124 mW,斜效率为6.64%,最短的脉宽为940.5 ns,最高的重复频率为50.11 kHz,单脉冲能量为2.47μJ,峰值功率为2.63 W。我们的研究结果证明了多层黑磷作为一中新的可饱和吸收体在中红外脉冲激光中有较好的应用价值。