所谓皮秒连续锁模激光器，就是脉冲宽度压缩到ps量级（10-12s）的“超短”脉冲连续锁模激光器。按照泵浦方式，可以分为灯泵浦皮秒连续锁模激光器和半导体泵浦皮秒连续锁模激光器；按照锁模方式，可以分为半导体可饱和吸收体连续锁模皮秒激光器和染料连续锁模皮秒锁模激光器；按照激光媒质，可以分为固体皮秒连续锁模激光器和光纤皮秒连续锁模激光器等。

　　一般采用半导体可饱和吸收镜作为锁模器件，LD泵浦的皮秒连续锁模激光器。所谓半导体可饱和吸收镜，一般是采用外延法将半导体可饱和吸收体直接生长在半导体布拉格反射镜上，因此被叫做可饱和半导体布拉格反射镜(Saturable Bragg Reflector，简称SBR)或半导体可饱和吸收镜(Semiconductor Saturable Absorber Mirror,简称SESAM)。所谓SESAM，它是一种将半导体可饱和吸收材料和反射镜结合在一起的新型器件，当激光入射到可饱和吸收体表面时，下能级的粒子受到激发跃迁到上能级，当上能级的粒子数饱和后，吸收体便被漂白。半导体可饱和吸收体具有两个特征的驰豫时间：带内驰豫时间和带间驰豫时间。带内驰豫时间很短，约为100-200fs；而带间驰豫时间相对较长，约为几皮秒到几百皮秒。在SESAM锁模过程中，带间驰豫时间提供了锁模自启动机制，带内驰豫时间有效压缩脉宽、维持锁模稳定。

　　1965年，H.W.Mocker 和 R.J.Collins等人首次报道了采用半导体可饱和吸收体锁模的固体激光器，然而当时广泛的认为，采用半导体可饱和吸收体锁模无法实现Nd:glass、Nd:YAG、Nd:YLF等晶体的固体激光器的纯的连续锁模，主要因为可饱和吸收体可利用的参数范围有限。而这些晶体的上能级寿命比较长，一般大于100μs，且没有Q调制和Q调制锁模。然而，随着技术的发展，半导体可饱和吸收体的吸收波长、饱和能量、恢复时间得到精确的控制。到1992年，U.Keller等人将反共振的发布里-珀罗标准具可饱和吸收体(antiresonant Fabry-Perot saturable absorber,A-FPSA)用于Nd:YLF和Nd:YAG激光器的腔内，首次实现固体皮秒激光器的被动锁模。1993年，他们将此项技术用于解决KLM锁模的自启动问题。如今，采用SESAM已经实现了多种晶体的连续锁模皮秒激光器，如Nd:YAG、 Nd:YVO4、Nd:GdVO4、 Nd:YLF等，特点效率较高，稳定性高。

采用SESAM实现皮秒锁模的激光器刚刚兴起，普遍用在国防、精细加工等领域，诸如受控核聚变、等离子体物理学、化学及物理动力学、生物学、医学、光谱学等，特别用于高精度激光卫星测距、非线性频率变换、医疗诊断、激光切割、激光打孔、激光雷达与大气探测、激光精细微加工、激光内雕等领域，具有巨大的经济价值。

　　高稳定性大功率全固态皮秒激光器结构小巧，系统稳定。作为大功率皮秒激光器的种子源，在激光显示技术和自由电子激光器等方面有潜在的应用价值，通过一到二级功率放大，再利用倍频、三倍频、四倍频技术，实现绿光/紫外波段皮秒激光输出，就可以应用于太阳能电池划膜等精细加工领域。研究表明：超短激光脉冲减小了热效应，重复性更好。同时大量实验表明1064 nm的皮秒激光可以作为一项通用的技术被应用于CIS薄膜太阳能电池加工中的所有过程。最新型的皮秒激光器具有高的重复频率，加工所得的刻线具有高质量和高稳定性的特点，能够减少加工损耗，延长太阳能电池模块的寿命。

　　利用SESAM进行被动锁模，具有自启动、稳定性好、结构简单等优点，相对主动锁模元件，SESAM的各种优点更加突出，SESAM锁模比主动锁模获得的脉宽窄，能得到几个皮秒甚至更窄的脉宽，而且用于主动锁模的声光器件的频率随温度改变而发生变化，故必须经常调节其频率，使之与腔长相匹配。同样与用于被动锁模的可饱和吸收染料相比，SESAM不像染料那样需要频繁更换，很大程度上降低了激光器的成本，也加强了激光器的可操作性。由此可见，在半导体泵浦的全固态激光器应用SESAM锁模比起其他的锁模方式具有更大的优势，满足工业对高质量、高稳定性皮秒激光器的需求。