固体激光器从1960年被发明以来，已经取得了长足的发展，其输出功率也不断突破新的瓶颈。百千瓦级别的激光器已经实现并且即将投入到军事应用，激光武器已经不再是遥不可及，因此，现在各国都已经加入高功率激光武器的研究行列。对于固体激光器来说，热管理性能和自发辐射放大(ASE)效应是两个根本并且必须解决的问题。为了突破这两个瓶颈问题实现高功率激光输出，各国学者提出了不同的解决方案:薄片激光器、热容激光器、复合结构板条激光器等。而复合结构板条激光器由于其结构灵活多变，可以适应不同的需求条件，因此成为高功率固体激光器中重要的一员。平面波导结构更是由于其独特的光学性质和优异的热管理性能受到大家的青睐。　　基于此，本论文选取了平面波导这一复合结构作为研究内容，采用陶瓷单晶化，即高温诱导陶瓷定向生长技术开展研究。　　第一章首先阐述了固体激光器的发展历程以及不同构型的固体激光器的原理以及应用。接着，重点阐述研究核心，即平面波导结构的研究现状和原理。随后，介绍了陶瓷单晶化过程并和其他多层结构的键合方式对比。最后，简要介绍YAG体系激光材料，这也是本论文所研究的体系。　　第二章重点介绍了对YAG体系激光材料制备的研究，包括YAG、Nd∶YAG和Yb∶YAG陶瓷和YAG、Yb∶YAG晶体的制备和相关表征。获得光学质量优异的YAG体系激光材料，为之后的陶瓷单晶化研究和平面波导结构研究奠定基础。　　第三章详细介绍了利用陶瓷单晶化过程制备YAG晶体/YAG陶瓷、YAG晶体/Nd∶YAG陶瓷和YAG晶体/Yb∶YAG陶瓷三种双层复合结构，并研究了烧结温度、烧结时间和单晶晶面取向对陶瓷单晶化厚度的影响。结果表明，烧结温度和烧结时间与单晶化厚度成正相关，而单晶晶面取向并没有影响。此外还对陶瓷内部晶粒长大、掺杂离子浓度分布、气孔对单晶化过程影响、样品荧光性能以及单晶化后的晶体的取向等问题进行了研究。　　第四章则解释了利用陶瓷单晶化过程制备YAG陶瓷/Yb∶YAG晶体/YAG陶瓷三层平面波导结构，并对其掺杂离子浓度分布、荧光性质和激光性能进行了表征。通过连续激光实验，实现了最高1.83 W的激光输出。