结合特殊设计的低阈值五镜折叠腔,利用垂直生长法自制的双壁碳纳米管,并将其作为可饱和吸收体在Tm,Ho∶LLF激光器中实现了连续锁模运转。在连续激光运转下,吸收抽运阈值低至59 mW,光-光转化效率为30.09%。在腔内插入饱和吸收体后,吸收抽运阈值提高至107 mW。当吸收抽运功率大于1562 mW时,激光运转进入稳定的连续锁模状态,对应锁模脉冲的重复频率为100 MHz,脉冲宽度约为515 ps;当吸收抽运功率达到2 W时,最高输出功率为234 mW,中心波长为1895 nm,对应最大单脉冲能量为2.34 nJ。

设计并研究了Nd：YVO₄自锁模皮秒激光器，探究了激光器的最佳锁模条件。观察并分析了自锁模皮秒激光器准周期锁模、倍周期锁模状态，研究并测量了结构紧凑的直腔自锁模激光器的输出特性。谐振腔为凹平直腔，Nd：YVO₄晶体作为激光增益介质和克尔介质，在未加其他锁模元件的情况下，实现了1 064 nm高效率连续锁模脉冲激光输出。晶体距输入镜16 mm、腔长为90 mm时，对1 064 nm透过率分别为10%、20%、30%和50%的四种输出镜下激光器的输出特性进行了对比分析。对激光器进行优化设计，输出镜透过率为10%，泵浦功率为8 W时，激光器输出功率为2.76 W，斜效率高达43.2%，锁模脉冲重复频率为1.43 GHz，激光器实现了高效、稳定的连续锁模。

介绍了利用沉积在增透镜上的石墨烯薄膜作为可饱和吸收体、808 nm激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体的1 064 nm连续锁模激光输出特性。采用W型折叠谐振腔结构，在808 nm泵浦功率为80 W时，有稳定的连续锁模脉冲输出，平均输出功率达到185 mW；当抽运功率增加到160 W时，获得了中心波长1 0634 nm、脉冲宽度为518 fs、重复频率为667 MHz、最大平均输出功率为323 mW的百飞秒量级超短脉冲激光输出。实验结果表明：石墨烯具有优良的可饱和吸收性，在1 064 nm波段能够实现高功率、百飞秒量级连续锁模脉冲激光输出。

对半导体可饱和吸收镜(SESAM)实现固体激光器皮秒锁模的机理进行了研究。通过对染料锁模介质和SESAM的结构对比，对SESAM皮秒锁模机理提出了一个新的解释。其在锁模激光器中充当锁模器件时，不仅仅是一个吸收体，同时也是一个增益介质。当腔内增益和损耗保持平衡时实现稳定的连续锁模。

使用透射式半导体可饱和吸收镜(SESAM),实现了光纤耦合半导体激光抽运Nd:YAG晶体的连续波锁模运转。根据ABCD矩阵传输理论,对激光器谐振腔的像散、稳定性与腔参数的关系进行了理论计算。在此基础上,设计了Z型折叠激光谐振腔,获得了稳定的1064 nm皮秒锁模激光输出。当抽运功率为7.7 W时,最大输出功率为372 mW。重复频率为54 MHz。经测量此时锁模脉冲宽度为8.9 ps。

报道了激光二极管泵浦、采用半导体可饱和吸收镜(SESAM)实现的Nd:GdVO4连续被动锁模运转激光器,得到了较大功率输出(接近1 W)的连续锁模激光.设计了四镜z型折叠激光谐振腔,在不同曲率半径的腔镜及不同的腔长条件下,分别获得了重复频率为250 MHz和100 MHz的稳定连续锁模脉冲输出.采用透过率1%的输出耦合镜,在泵浦功率为6.9 W时,得到连续锁模激光输出功率970 mW,光-光转换率达到13.7%.理论上讨论了调Q锁模的抑制措施,并结合实验结果进行了分析,得到了1063 nm稳定连续锁模激光输出,锁模脉冲光谱宽度1.2 nm(FWHM),用自相关仪测得脉宽为15.1 ps.

We propose a diode end-pumped passively mode-locked Nd:Gd0.42Y0.58VO4 (Nd:GdYVO4 laser at 1064 nm using a GaAs absorber grown at low temperature as the output coupler. Stable continuous-wave (CW) mode locking with a 5.1-ps pulse duration at a repetition rate of 113 MHz is obtained. The maximum average output power is 2.29 W at the incident pump power of 12 W with the slope efficiency of about 24.8%.

LD抽运全固体Nd∶YVO4激光器在连续锁模状态运转下获得了高达1 GHz的重复频率.实验中采用半导体可饱和吸收镜作为锁模元件.利用透过率只有0.8%的输出镜以及可获得较小抽运光斑的2 WLD作为抽运源来优化激光器设计,有效地抑制了调Q锁模状态的运转.低的激光器振荡阈值(35 mW)和连续锁模阈值(0.8 W)显示了饱和吸收体低的插入损耗和激光器合理的设计.在最大抽运1.6 W 时获得了210 mW的平均输出功率.

报道了利用国产半导体可饱和吸收镜(SESAM)实现端面抽运Nd∶YVO4激光器连续锁模(CWML)运转的实验结果。在V型腔结构的实验中观察到调Q锁模(QML)波形不稳并有较强的直流成份,通过选择小透过率输出镜和增加腔长,解决了这两个问题。在腔长从0.66m增至1.27m和1.86m过程中,直流分量从52%降到13.6%,0.3%,最终获得了重复频率约80 MHz的稳定连续锁模脉冲输出,光谱宽度为0.15 nm。在考虑晶体热效应基础上,利用ABCD矩阵方法设计了四镜Z型腔,获得了1 W左右的连续锁模输出,重复频率约150 MHz。分析和比较了V型腔和Z型腔的优缺点。

我们在国内首先研制成功波长为800nm附近布拉格反射镜型半导体可饱和吸收镜.用布拉格反射镜型半导体可饱和吸收镜作为自启动装置,我们实现了氩离子激光器泵浦的钛宝石激光器被动连续锁模,获得了连续锁模脉冲序列,重复频率在100MHz到200MHz.