固态激光系统具有很多优点，比如能够产生较大的输出能量、很高的峰值功率高、器件结构紧凑、使用寿命长、单元技术成熟、以及便于光纤耦合传输等等，但其输出功率和光束质量往往不能同时得到提高，其根本因为在于固态激光介质具有热效应。　　 热透镜效应和热致双折射效应是固态激光系统中最常见的两种热效应，一般可采用传统的方法予以补偿；但高阶像差畸变却往往难以消除，成为了制约系统光束质量进一步得到提高的瓶颈因素。在这些高阶像差畸变中，对系统影响最大的是四次像差畸变。　　 针对这个问题，本论文提供了一种新的解决办法。通过在传统谐振腔内插入可动态调节自身温度分布的光学介质，以及相应的温控系统，以实现对固态激光器四次像差畸变的精细动态补偿。并从理论和实验两方面论证了这种方法的可行性。　　 理论上，首先，由热传导方程结合有限差分方法，通过MATLAB计算出连续侧面泵浦的棒状Nd：YAG晶体的温度、热应力、热应变分布，比较精确地模拟出系统中存在的各阶热效应。其次，采用了有限元分析软件ANSYS仿真出热效应补偿片RG850的温场分布，从而根据折射率温度关系计算出折射率的体分布。最后，从理论上证明，可以通过适当调整RG850的温场分布补偿Nd：YAG晶体的四次像差畸变。　　 实验上，设计特殊的温控系统，使得谐振腔内的RG850在LD和热沉的双重控制下形成环状的温场分布。仿真研究不同物理条件下RG850的最优控温参数。实验中观察到了和理论仿真较为一致的结果。结果表明，这为传统方法难以补偿的高阶像差提供了新的补偿手段。