目前，各种可再生能源储量有限，还带来了大气污染、温室效应等环境问题，因此，开发和利用太阳能等可再生能源是必要的．太阳能泵浦激光器是对太阳能的一种新的利用方式，且太阳能储量丰富．太阳光泵浦固体激光器在空间无线能量传输、清洁能源、激光动力推进、光化学领域等有着潜在应用价值．本文以Nd:YAG晶体做激光工作物质，对太阳能泵浦激光器的聚光系统进行设计，并对棒状激光晶体的热效应和激光输出特性进行了模拟分析。　　本论文主要对太阳能聚光系统进行了研究，设计出了反射型的组合菲涅耳透镜．新菲涅耳透镜和二级聚光器CPC相结合，用TracePro进行优化追迹，聚集到了一个半径为3mm的光斑，其总的聚光效率可以达到63.8％．其中，对于新菲涅尔透镜聚光器，在半径大于300mm的范围，是基于一次全反射并垂直出射菲涅尔透镜；在半径小于300mm的范围内，是基于二次全反射并垂直出射的环带菲涅尔透镜．对新的组合菲涅尔透镜聚光器追迹分析，如果不考虑太阳能发散角，聚焦的光斑半径约为0.45mm，聚焦效率可言达到90%．有发散角的情况下，聚焦的光斑也比同样大小情况下的传统的菲涅耳透镜的聚焦光斑小很多．为了得到我们需要的更小的光斑，我们对二级复合抛物面聚光器CPC经行了追迹分析，也验证了CPC结构参数对太阳能激光器聚光效率的影响．CPC的长度、入射面积、出射面积和摆放位置等与CPC的聚光效率的关系，特别是 CPC的截取比对总的聚光效率的影响．然后，使用有限元分析软件ANSYS对激光晶体的热效应进行了分析，通过比较端面泵浦、侧面泵浦和混合泵浦等情况下的晶体温度分布情况，分析了不同的泵浦方式对激光器的热效应的影响．还对均匀和高斯光对晶体端面进行泵浦情况进行了模拟．最后，对Nd:YAG晶体的激光输出结果进行了模拟分析，主要是考虑激光棒的半径、长度、激光输出镜的反射率、掺杂离子浓度等对斜率效率的影响。