激光二极管泵浦的固体激光器由于其结构紧凑、可靠性高、效率高、寿命长等优点，在通信、医疗、测量、显示、航天航空等领域有广泛的应用。薄片激光器因其对热问题的有效处理，可以同时实现高输出功率、高光束质量和高效率，因此被认为是非常有潜力的一种固体激光器。本论文研究了二极管直接上能级泵浦Nd: YVO₄薄片激光器的输出特性。本论文利用速率方程理论，分析了上能级泵浦下Nd: YVO₄晶体的光学特性，阐述了薄片激光器的原理，并通过理论模型计算了Nd: YVO₄薄片激光器的输出特性。然后在实验上实现了薄片激光器，利用掺杂为0.5%、长度为0.3mm的Nd: YVO₄晶体，在40W的880nm激光二极管泵浦下获得了20.6W的1064nm激光输出，光光效率超过50%。之后对比了不同耦合镜透射率、不同腔长下的输出特性，并对比了Nd: YVO₄和Nd: GdVO₄晶体1064nm激光输出的性能。在此基础上，初步尝试了Nd: YVO₄中的准三能级运转，得到了4.7W的914nm激光输出。