LD泵浦的固体激光器(Diode-pumped Solid-state Laser，DPSSL)，具有良好的方向性和单色性，泵浦效率高，输出稳定且全固化，可实现激光器的小型化和集成化，适用于材料加工、激光精密测量、激光光谱学、激光医疗、激光化学、激光同位素分离以及激光核聚变等。寻求适合LD泵浦的激光工作物质是提高DPSSL效率的一个非常关键的因素。 论文的主要工作包括以下几部分： 1.从二极管泵浦固体激光器的优势出发，介绍了二极管泵浦固体激光器的发展。阐述并评价了适合LD泵浦的掺Nd3+激光材料的晶体特性。近来，成功生长了一系列Nd：YxGd1-xV04混晶，从晶体结构角度讲，Gd离子有规律的替代了Y离子，使Nd离子周围的晶格发生改变，其结果是Nd离子谱线产生非均匀加宽，混晶的这个特性使其更适于产生连续锁模的超短脉冲。 2.从四能级激光系统空间速率方程理论出发，得到了阈值泵浦功率、输出功率和斜效率的表达式。接下来主要从激光晶体内振荡光与泵浦光的模式匹配这方面分析其对激光器输出特性的影响。得到了LD泵浦Nd:Y0.9Gd0.1V04混晶激光器的模式匹配要求，为激光器的优化设计提供了理论依据。 3.对平凹谐振腔及V形折叠腔进行了分析设计和实验研究。以ABCD矩阵为工具具体分析了每个腔型的腔参数(包括腔长，凹面镜曲率半径，透镜焦距，折叠角等)对稳区及光斑大小的影响，并利用分析结果选择合适的腔参数对谐振腔进行优化。最后通过实验对各腔型进行深入研究，找出了其规律性。 4.介绍了SESAM的时间特性、结构和种类、宏观特性和锁模机理。根据抑制自调Q锁模的理论，采用使用低透过率的输出镜，设计腔型使在激光介质和SESAM上的光斑尽量小等方法，分别对Nd:Y0.9Gd0.1V04混晶进行了被动锁模实验研究。在腔内加入我们设计的镀有高反膜的半导体可饱和吸收镜，比较未镀膜前，得到了更稳定地连续锁模激光输出。在泵浦光功率为2W的情况下，获得了双端250mW的连续锁模激光输出。 5.用飞秒激光器对Nd:YV04晶体进行加工，其结果是使其光谱加宽。有望获得比钕玻璃性能更好的产生亚皮秒脉冲的新型激光晶体。