翠绿宝石激光器在医疗美容等领域发挥着重要的作用，其通常采用红光二极管（LD）激光器作为泵浦源，可以获得较高的转化效率，但红光LD激光器的光束质量较差，不适合直接作为克尔透镜锁模激光器的泵浦源，商用的绿光激光器以其优异的光束质量成为了克尔透镜锁模翠绿宝石激光器的首选泵浦源。报道了一种绿光泵浦的克尔透镜锁模翠绿宝石激光器。实验采用商用532 nm全固态绿光激光器作为翠绿宝石激光器的泵浦源，当泵浦光功率为10 W时，实现了稳定的锁模脉冲输出，重复频率为92 MHz，平均功率为369 mW，脉冲宽度为86 fs，中心波长为749 nm，光谱半峰全宽为6.3 nm。

基于克尔透镜锁模机制，实现了掺钛蓝宝石飞秒激光振荡器的高平均功率和短脉宽输出。使用功率为16 W、波长为532 nm的连续光进行泵浦，使用高折射率的棱镜对进行色散补偿，同时使用狭缝辅助锁模，实验获得了平均输出功率为4.1 W、脉冲宽度为48 fs、重复频率为74.15 MHz的飞秒脉冲。相比当前同类型激光器参数（20 W泵浦光下输出功率为4 W，脉宽为130 fs，重复频率为76 MHz的飞秒激光），功率提升了2.5%，光-光转换效率提高了28%，脉宽缩短了63%，峰值功率提升了2.8倍。

基于自主研制的72通薄片泵浦模块进行了克尔透镜锁模薄片激光技术研究。首先，分析了薄片克尔透镜锁模原理。然后，基于ABCD矩阵和孤子锁模理论设计了谐振腔。最后，基于72通泵浦模块进行了克尔透镜锁模谐振腔飞秒脉冲实验研究，当泵浦功率为72 W时，获得了平均功率为11.78 W、脉冲宽度为243 fs、重复频率为81.45 MHz的飞秒脉冲输出；优化腔型后，在94 W泵浦时得到了22.33 W的输出功率，脉冲宽度为394 fs。

半导体激光器泵浦的高功率飞秒激光器在工业加工和生物医学等领域中均发挥着重要的作用。一般而言，无论是被动锁模飞秒激光器还是克尔透镜锁模飞秒激光器，都需要在腔内引入一定的负色散平衡自相位调制，产生稳定的飞秒孤子。特别是随着平均功率的增加，腔内自相位调制增强，需要更多的负色散量进行平衡。常用的色散补偿器件有棱镜对、啁啾镜以及GTI（Gires-Tournois interferometer）镜等，棱镜对导致振荡器结构复杂，而啁啾镜和GTI镜的价格较为昂贵。实现了基于宽带高反镜色散补偿的高功率克尔透镜锁模运转，在泵浦功率为18 W时，利用Yb∶CYA晶体获得了平均输出功率为3.6 W、脉冲宽度为92 fs、100 min功率稳定性均方根值（RMS）为0.46%的稳定锁模脉冲，有利于进一步降低高功率飞秒激光器的成本。

报道了激光二极管（LD）直接泵浦的吉赫兹（GHz）重复频率克尔透镜锁模Yb∶KGW激光器。采用976 nm单模光纤耦合LD作为泵浦源，在基于Yb∶KGW的“蝴蝶形”结构环形腔中，实现了1 GHz重复频率的克尔透镜锁模激光输出，平均功率为90 mW，脉冲宽度为265 fs。进一步利用979.5 nm单模光纤耦合LD作为泵浦源，将锁模脉冲的平均功率提高到了151 mW，对应的脉冲宽度为249 fs、中心波长为1045 nm。

翠绿宝石晶体是一种宽带可调谐激光晶体，发射光谱覆盖700~900 nm，因此在超快激光脉冲产生方面也具有很大的潜力，近年来得到了广泛的研究。首先介绍了翠绿宝石晶体的结构、物理及光学性质，然后综述翠绿宝石晶体在超快激光领域中的发展现状，并对其未来的发展进行了展望。

高功率大能量的超快碟片激光振荡器在基础科研、工业生产、生物医学以及****等领域有着广泛的应用。克尔透镜锁模是碟片激光器实现超短激光脉冲产生最常用的方法之一，围绕克尔透镜锁模碟片振荡器展开详细的论述。首先介绍了克尔透镜锁模的工作原理，然后概述了目前高功率、高重复频率、窄脉宽以及新波长的克尔透镜锁模碟片振荡器的研究现状，最后对克尔透镜锁模碟片振荡器的具体应用及未来发展趋势进行总结与展望。

全固态被动锁模振荡器具有脉冲能量高、稳定性好的特点, 研究了高功率掺钕钒酸钇( neodymium doped yttrium vanadate, Nd:YVO4)参量克尔透镜锁模振荡器。该振荡器中的参量克尔效应来自于光在三硼酸锂( lithium triborate, LBO)中产生的级联二阶非线性效应。结果表明, 参量克尔透镜锁模振荡器能够实现自启, 获得了输出的总平均功率为 20 W、重复频率为 79.3 MHz、脉冲宽度为 22 ps的激光。