由于超短脉冲激光器在各个领域越来越广泛的应用，超短脉冲的产生成为重要的研究课题。在所有的超短脉冲产生技术中，半导体可饱和吸收镜锁模技术由于其独有的优越性成为了近年来的研究热点。本文的工作主要是围绕半导体饱和吸收镜在全固体激光器中的应用而展开。　　 首先，研究了半导体饱和吸收镜连续锁模的两个主流发展方向，即大功率和高重复频率。在大功率和高频两个方面都取得了有价值的实验结果。分析了半导体饱和吸收镜锁模激光器的连续锁模运转条件，并根据定性分析给出相应的谐振腔设计原则。针对大功率激光器的特点，分析热透镜效应，并结合半导体饱和吸收镜锁模激光器的特殊要求，给出有效的优化方法。大功率SESAM连续锁模激光器，20W单端LD泵浦实现8.1W高功率输出。高频SESAM连续锁模激光器，实现了1GHz高频输出。　　 其次，针对现在的饱和吸收镜锁模存在的一些弱点，发展了超短脉冲激光器的脉冲稳定技术，在理论和实验方面都有所突破。分析了反转吸收体的选择条件，有效的平衡反转吸收和自相位调制两种效应。结合非相位匹配反转吸收体的特点，将阈值计算公式加以修正。首次使用非相位匹配BIBO晶体作反转吸收体，实现了脉冲的稳定，并同时实现了脉宽的压缩。　　 最后，将半导体饱和吸收镜的应用范围加以拓展，将其应用到调Q激光器及调Q锁模激光器中，得到了一般的吸收体所不能达到的指标。高频调Q激光器方面，利用半导体饱和吸收镜作调Q元件，实现了频率高达MHz的调Q脉冲输出。复合腔调Q锁模，利用自行设计的复合腔和双吸收体实现高质量调Q锁模脉冲输出。