随着科技日新月异地发展，激光在人民生活、国防安全和科学研究中都发挥着无法替代的重要作用。从上世纪80年代开始，半导体激光技术迅猛发展。许多不同种类、性能优良的半导体激光器的相继面世，极大促进了以此为泵浦的全固态激光器(DPSSL)的发展。全固态激光器集半导体激光器和固体激光器的优势于一身，具有长寿命、高效率、光束质量好、高可靠性和多样的运转模式等优点，已经成为激光器发展中最具前景的方向之一。如今，高功率、高单脉冲能量的全固态激光器被广泛使用在工业、医疗和科研等许多领域，涵盖微加工、激光打标、激光手术、组织操纵、非线性频率转换和超快激光光谱等众多方面。为了能够获得高能量的激光输出，人们提出了腔倒空技术。它能够在不增加激光器的复杂度，仅通过在腔内插入倒空模块的情况下实现高能量的脉冲输出。正因为它结构简单且效果显著，腔倒空技术在超快激光器设计中，特别是皮秒、飞秒激光器的设计中，经常被使用。　　本论文以研究Nd∶YVO4的全固态振荡器为基础，尝试使用腔倒空技术和MPC结构来提高全固态激光器的输出功率、紧凑全固态激光装置的结构。所做工作主要包含以下几个方面:　　1.设计并搭建了最高输出功率为12.1 W、重复率为64 MHz、脉宽为16 ps的高功率Nd∶YVO4全固态皮秒激光振荡器。采用带内泵浦方式，使用中心波长为880 nm的半导体激光器作为泵浦源，有效地减小Nd∶YVO4晶体的热效应。以半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模器件进行锁模。在泵浦功率为26.4 W的条件下，获得了12.1 W的锁模脉冲输出，对应45.8％的光-光转换效率和61.2％的斜效率。输出激光的光束质量良好，在两个正交方向上的M2因子均不大于1.09。相比同类型的皮秒振荡器，该激光器具有较高的输出功率。　　2.设计了一个单程附加光程为4.5 m、保Q效果良好的两镜腔结构MPC。在了解MPC的原理之后，利用Matlab编写了MPC的模拟程序。本程序建立了两种对光线进行追迹的算法，一种是将文章中介绍的MPC中光线离轴传输路径的理论进行代码化，另一种是对光线利用基本几何光学定律逐步追迹。通过比较两种算法得到的MPC腔镜上光斑分布模拟图，了解了两种算法的差异并指出离轴传输理论算法上的缺陷。通过对Herriott型多通腔(MPC)结构进行理论研究和程序设计后搭建了一个MPC，并将该MPC应用到之前实验所设计的Nd∶YVO4晶体全固态皮秒激光器中，使该激光器的输出脉冲重复率由64 MHz降到22 MHz。虽然使用MPC后，激光器的最大输出功率从12.1 W降至10.5 W，但是单脉冲能量却从0.19μJ提高到了0.48μJ。　　3.设计并实现了含有MPC结构的腔倒空式振荡器，获得脉冲宽度为14 ps、单脉冲能量为3μJ且光斑质量良好的倒空脉冲输出。对上述第2点中含有MPC的Nd∶YVO4全固态皮秒振荡器使用腔倒空技术。通过在该腔中插入偏振片和使用RTP晶体的普克尔斯盒(PC)形成的腔倒空结构，搭建出利用MPC的腔倒空式振荡器。该振荡器利用22 MHz腔内锁模脉冲信号得到100 KHz的倒空同步信号来控制PC，实现100 KHz的倒空输出。更高单脉冲能量的输出有望通过对腔型地进一步优化、泵浦和腔内模式更好地匹配以及使用损耗更低的MPC腔来达到。