板条激光介质在纵横比值大于2时，能得到优于棒状激光介质的吸收热量能力。因此，设计合理的板条激光器可达到更好的光束质量和更高的输出功率，理论上它仅受激光介质断裂极限的限制。本文针对板条激光介质的特点，重点研究了板条激光器的热效应以及板条放大器的寄生振荡现象，并将热效应的计算方法推广到光子晶体光纤中。在此基础上，完成了一台百瓦级板条激光器的研究，并介绍了一台50W的薄片激光器的设计过程及目前的实验进展。　　 热效应是固体激光器不能回避的一个重要问题，激光介质因吸收了泵浦辐射而发热，而散热又要求对其表面进行冷却，这使得激光介质内部产生不均匀的温度梯度，而温度梯度的存在会导致热应力和热致折射率的变化，从而导致激光光束的产生热畸变。因此如何尽可能减小激光介质内的热效应是提高光束质量和输出功率所必须面对的一个问题。我们以Nd：YAG为激光介质，从热传导方程出发，使用Gauss-Seidel数值计算方法，对部分泵浦的板条激光器的温度分布、热应力和热致折射率变化等热效应进行了详细分析，并与单侧泵浦及双侧泵浦方式进行了比较。结果表明，设计合理的部分泵浦的板条激光器，可以获得较高的泵浦效率，其热效应相比于均匀泵浦的情况并没有显著地劣化，不论是采用Zigzag方式还是直线传播方式的激光器都可以获得较好的光束质量，当一束高斯激光直线经过板条晶体中部时，光束质量因子ME=1.4，若采用Zigzag传播方式，则光束质量因子可提高到M2=1。结合分形理论，笔者将板条晶体热效应的计算方法推广到光子晶体光纤中，分析了空气包层的光子晶体光纤的热效应。　　 主振荡器-功率放大器结构(MOPA)是获得高功率高光束质量的激光输出一种有效方法。但自发辐射(ASE)的存在使得放大器工作介质会在信号光到达前开始发射激光，并且工作介质边缘的内反射能显著增大ASE的发射，尤其当这些反射能导致产生封闭路径时更是这样，当激光介质内的增益超过损耗时，就建立起寄生振荡。对于放大器而言，寄生振荡的存在使得激光介质在信号光到达之前就消耗了大量的反转粒子数，降低了晶体的峰值增益和存取效率，影响了激光放大器尤其是高功率激光放大器的性能，因此研究如何消除激光器工作物质内的寄生振荡对提高激光器的功率有着很重要的意义。笔者结合实验研究，分析比较不同表面处理和泵浦条件下工作介质的放大效果，解决了侧面泵浦的板条晶体的寄生振荡问题。　　 薄片激光器可以允许介质具有高的抽运功率密度而不产生显著的热效应，当抽运区尺寸远大于薄片厚度时，热流可认为是沿厚度方向的一维分布，合理设计抽运耦合结构，可以使薄片宽度方向温度分布近似均匀，从而大大降低介质的热透镜效应和热致应力双折射。因此薄片激光器可以定标放大到很高的平均功率。本文中介绍了一台50W薄片激光器的设计步骤及目前的实验进展情况。