自激光器诞生以来超快激光一直是激光研究领域的热门话题之一,全固态激光器具有结构紧凑、功率高、性能稳定、光束质量好、寿命长等优点。随着激光技术的发展,全固态被动锁模超快激光器被广泛应用于军事、医疗诊断、激光通讯、非线性频率变换以及工业材料加工等领域。本文以中心波长为808nm的半导体激光器作为泵浦源,分别采用Nd:GYSGG晶体和Nd:YSAG晶体作为激光增益介质,利用基于准相位匹配技术的周期性极化铌酸锂（PPLN）作为非线性晶体,与对二次谐波高反对基波部分反射的二向色镜构成非线性镜搭建了全固态被动锁模超快激光器。实验中通过搭建“Z”型激光谐振腔实现了非线性镜锁模,实验研究了锁模激光器的连续波、脉冲、光谱、频谱等各方面的性能。主要内容如下:1.介绍了全固态激光器的发展历程及优点,简单介绍了锁模技术的基本原理以及几种常见的锁模技术:包括主动锁模、被动锁模和自锁模。2.以二次谐波产生过程为例介绍了相位匹配的概念,介绍了非线性镜锁模过程中的两种相位匹配方式双折射相位匹配（BPM）和准相位匹配（QPM）以及非线性镜锁模的基本原理及优点。对非线性镜锁模技术进行了理论分析,非线性镜的性能类似于一个有效的饱和吸收体导致锁模,并简单介绍了非线性镜锁模激光器的研究进展。3.以808 nm的光纤耦合二极管激光器作为泵浦源,纤芯为400μm,通过搭建一个“Z”型折叠腔研究了非线性镜锁模Nd:GYSGG激光器的性能。实验中采用PPLN作为非线性晶体通过腔内倍频实现了非线性镜锁模,获得了波长为1061nm的超快激光输出,最大平均输出功率为450m W,重复频率为97.1MHz,锁模脉冲的光谱带宽为1.3nm,考虑到PPLN的群速度失配,根据傅里叶变换极限计算脉冲宽度约为9.3ps。4.采用Nd:YSAG晶体作为增益介质,利用PPLN为倍频晶体实现了非线性镜锁模。实验测得Nd:YSAG激光器的发射波长为1061nm和1063.5nm,我们分析了非线性镜锁模机制得出1063.5nm波长对锁模没有贡献,只有1061nm波长参与锁模过程。锁模激光器最大平均输出功率达到710m W,斜率效率为14.6%,重复频率为101.7MHz,锁模脉冲的信噪比为45 d B,根据锁模脉冲的光谱带宽计算出脉冲宽度约为9ps。