超短脉冲激光技术一直以来是激光技术研究领域的一个热点，尤其随着超短脉冲激光器在诸多领域的广泛应用，更加推动了这一技术的不断发展。人们也对超短脉冲激光器提出了更高的要求，而全固化超短脉冲激光器因为其体积小，成本低，波长多样化，已经成为超短脉冲激光器中一个新颖的研究方向，并且是超短脉冲激光器发展的必然趋势。以超短脉冲激光器为基础发展起来的啁啾脉冲放大技术作为获得高功率超短脉冲的关键技术日益成熟，而其中的再生放大作为核心技术也得到了很大的发展。另外，超短脉冲激光领域的另一重要技术——半导体可饱和吸收镜(SESAM)生长技术逐步成熟，为半导体直接的被动锁模激光器带来了生机。本文对LD直接泵浦的Yb：YAG SESAM被动锁摸激光器进行了理论分析，并且在此基础上进行了再生放大与脉冲压缩的实验研究。论文的主要内容包括： 1．详细介绍了超短脉冲激光器及啁啾脉冲放大系统的发展和现状，并且介绍了超短脉冲及对其进行再生放大的意义。 2．介绍了LD直接泵浦的特点；分析了半导体可饱和吸收体的基本结构和时间特性；系统阐述了半导体可饱和吸收镜的主要特征参数；介绍了激光器参数同半导体饱和吸收镜宏观特性之间的关系；从结构上的变化对几种类型的半导体可饱和吸收镜的相关结构进行了分析和比较。 3．介绍了实验中需要的理论。建立了基于Yb：YAG晶体的准三能级速率方程，并对Yb：YAG的阈值和输入．输出特性进行了分析；介绍了超短脉冲再生放大的基本理论，并且进行了初步再生放大的实验。 4．详细介绍了基于群速度色散补偿理论的超短脉冲压缩实验，采用四棱镜系统对LD端面泵浦Yb：YAG皮秒脉冲(<10ps)进行了压缩，结果获得压缩后的脉冲宽度为4ps。