当前，固体激光器在工业、科研、医疗和军事等方面发挥着越来越大的作用。聚光腔是灯泵固体激光器的重要部件，主要作用是最大限度地将泵浦光能聚集到激光棒上，此外还要考虑使激光棒尽可能地获得均匀泵浦，最大程度降低热致光学畸变对光束质量的影响。为了提高多灯泵浦固体激光器的泵浦效率和泵浦均匀性，本文研究了影响聚光腔泵浦效率和光束质量的相关因素。论文的主要研究内容如下:　　(1)概述了灯泵固体激光器聚光腔的发展过程和最新进展，对影响聚光腔转化效率和光束质量的相关因素做了分析。　　(2)研究了用于聚光腔优化的方法，最终选择了以蒙特卡罗方法为核心的光线追迹方法作为研究手段进行模拟。概述了蒙特卡罗方法的原理和优势，并通过光线追迹技术和合理的模型建立，以四灯为例，研究了对确定直径的激光棒，泵浦效率随构成腔体的椭圆长短轴比(a/b)的变化;以及同样的长短轴比下，泵浦效率随泵浦灯直径的变化。得到了在确定直径的激光棒和泵浦灯下，泵浦效率最高的椭圆长短轴比例。此外，研究了对确定直径的激光棒在不同直径泵浦灯的情况下，泵浦均匀性随椭圆长短轴比（a/b）的变化。　　(3)根据脉冲功率激光技术国家重点实验室的大功率激光设计方案，权衡了高泵浦效率和高泵浦均匀性的要求，优化设计了满足直径16mm的Nd∶YAG棒和直径10mm的脉冲氙灯的聚光腔。此外，还对所用的Nd∶YAG棒进行了连续泵浦运转条件下的热分析和热应力分析。对较高的棒中心和边缘温度差引起的热透镜效应和热致双折射效应提出了补偿方法。　　在进行聚光腔优化时，首次采用光线追迹方法建立了泵浦效率和泵浦均匀性随椭圆长短轴比的变化曲线，对大能量聚光腔的优化设计具有指导作用。