全固态激光器是新一代的相干光源，因效率高，结构紧凑，输出稳定、寿命长等优点而具有广阔的应用前景，近几年备受国内外激光界重视。本文以全固态大功率连续波红光激光器为研究对象，较完整地从理论和实验两方面研究同时获得高输出功率、高转化效率的关键问题，其需要研究高效率大功率泵浦耦合技术，热管理与热效应补偿技术，先进谐振腔设计技术，先进激光运转技术等科学技术问题。本论文以高功率，高效率的大功率全固态连续波激光器为主要内容，进行了大量的理论和若干关键技术的实验研究工作，其主要内容概括为： 1.从增益介质中饱和光强的微分方程出发，通过引入端面泵浦光场与振荡光场的分布函数，得到稳态条件下输入输出特性，分析了腔结构参数对LD端面泵浦固体激光器的输入输出特性及阈值的影响；从耦合波方程出发，对腔内倍频特性进行了理论分析，讨论了腔内增益与倍频转化效率对输出功率的影响。在此基础上，重点解决了由大功率LD泵浦而产生的热稳腔的稳定性问题，通过数值模拟仿真，来优化腔结构、选择光路参数，保证大功率的连续波红光激光器能够稳定运转，具有一定的指导意义。 2.在国际首次利用双透镜模型，研究了双端泵浦全固态激光器，提高了数值模拟精度，扩大了谐振腔稳区范围，通过计算机数值仿真模拟进一步优化腔结构参数。应用双透镜模型在理论上设计了一种双端泵浦Nd：YVO4晶体产生连续1.342μm的新型光路结构。并在实验中寻找最佳腔结构参数，连续波基模最大输出11W，斜效率为31.4％，属国际领先水平。实验与理论符合较好。 3.将双透镜模型运用到双端泵浦腔内倍频的四镜折叠腔中，大大提高了双透镜谐振腔的数值模拟精度。实验上用LD双端泵浦Nd：YVO4晶体1.342μm，LBOⅡ类非临界相位匹配腔内倍频，在泵光平均功率为27W时，获得连续波红光最大输出达3.38W，斜效率达12.5％.属国际领先水平。 4.研究了利用准连续泵浦改善激光晶体的热效应，来提高转换效率和平均输出功率。实验上用准连续LD单端和双端泵浦Nd：YVO4晶体1.342μm，LBOⅡ类非临界相位匹配腔内倍频，在泵光平均功率分别为9.5W和19.5W时，获得准连续波红光最大输出分别达1.3W和2.9W，斜效率分别达13.4％和14.5％。 5.所研制的红光DPL，与其它绿光DPL，蓝光DPL一起，在国内首次混合匹配成D65白光，并在国内首次进行了激光全色显示实验，演示了颜色丰富，色彩艳丽的动态画面。