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超短脉冲激光的持续创新发展和应用,是当前激光技术乃至现代科学技术中的一个非常重要的前沿领域。继钛宝石飞秒激光器的成熟发展及广泛应用之后,激光二极管直接泵浦的全固态掺镱激光器因具有体积小、成本低、效率高、增益谱线宽等优势,有望在近红外波段取代钛宝石激光器。本论文主要以几种掺镱激光晶体 Yb:Lu3Al5O12(Yb:LuAG)、Yb:CaLuxGd1-xAlO4(Yb:CLGA)和Yb:CaGdAlO4(Yb:CGA)作为研究对象,分别利用半导体可饱和吸收镜、二维材料可饱和吸收体、以及克尔效应等方式来