超短脉冲激光具有极高的峰值功率、极窄的脉冲宽度,因而其在生物医学、基础科学、能源及国防等领域中都有着重要的应用。近二十年来,人们广泛使用半导体可饱和吸收镜SESAM作为调制元件以实现激光器的超短脉冲输出。但是,随着研究的进行,SESAM固有的工艺复杂、造价高、损伤阈值低等缺点已经暴露了出来。因此,科学家们正在积极地探索可以取代SESAM的新型可饱和吸收体。近年来,在凝聚态物理领域引起普遍关注的新型二维材料如拓扑绝缘体和二硫化钼,也开始被用在新可饱和吸收体的研究上。科学家开始寄希望于它们能够成为新的可饱和吸收体。本文对利用拓扑绝缘体和二硫化钼为可饱和吸收体的全固态Nd:YVO4调Q锁模激光器进行了实验和研究,主要工作包括以下几个方面:第一部分,调研了目前国内外对拓扑绝缘体和二硫化钼可饱和吸收体的研究进展,总结经验。同时,介绍了可饱和吸收体锁模激光器的基本理论,即介绍了锁模的基本原理、锁模状态下激光输出的特点以及由锁模激光器的的速率方程得到的实现锁模的条件。这一部分还介绍了可饱和吸收体的特性参数,以及利用Z-scan装置检测材料可饱和吸收性并测量可饱和吸收体特性参数的方法。这些都为后面的实验和结果的分析提供了必要的理论基础。第二部分,介绍了常用的二维材料纳米片的制备方法,并完成了用于实验中的拓扑绝缘体和二硫化钼可饱和吸收体的制备与表征。通过利用水热插层剥离的方法,制备了反射式和透射式拓扑绝缘体碲化铋可饱和吸收体,并给出了其扫描电子显微镜成像图、拉曼光谱图和非线性可饱和吸收曲线;利用多元醇法,制备了透射式拓扑绝缘体硒化铋可饱和吸收体并给出了其相关表征;利用水热插层剥离法,制备了反射式二硫化钼可饱和吸收体并给出了其相关表征。第三部分,搭建了具有折叠腔结构的Nd:YVO4激光器,通过在激光腔中使用已经制备的拓扑绝缘体和二硫化钼可饱和吸收体,获得了调Q和调Q锁模激光输出。在使用反射式碲化铋可饱和吸收体实验中,获得了最大输出功率为247mW的调Q锁模输出。而且,在实验中,还获得了最大输出功率为183m W、最窄脉冲宽度为2μs、最高重复频率为151.5kHz的调Q脉冲输出。在使用透射式硒化铋可饱和吸收体的实验中,获得了最大输出功率为30.2mW的调Q锁模输出以及最大输出功率为148.3mW的不稳定调制输出。在使用反射式二硫化钼作为可饱和吸收体的实验中,获得了最大输出功率为87.2m W的调Q脉冲输出。调Q脉冲的重复频率为135.1kHz,而脉冲宽度为2.5μs。对二硫化钼的实验还获得了调Q锁模输出,输出功率可达95.3mW。这些实验结果都证实了以拓扑绝缘体和二硫化钼为代表的新型二维材料显示出了作为新可饱和吸收体的潜质。