LD泵浦的全固态激光器（Laser diode pumped solid-state laser）具有效率高、寿命长、工作稳定、结构紧凑、可全固化等优点,是近年来国际上发展最快、最有潜力的激光器之一。在国防、军事、科研、光通讯、材料加工、医疗卫生、光电子产业等领域获得了广泛应用。但是,激光的工作物质吸收泵浦能量后会在激光晶体内产生不均匀的温度梯度,引起端面形变,并和热效应引起的激光晶体折射率的变化共同作用,产生热透镜效应,严重影响了激光光束的质量和激光效率的提高,给激光器的设计和应用带来了相当大的阻碍。所以,抑制和消除激光晶体的热效应就成为全固态激光器研究中的关键因素之一。本文以Yb:YAG晶体为例,通过建立激光晶体热传导模型,求解泊松方程,得到不同Yb³⁺离子掺杂浓度的Yb:YAG晶体内温度场分布及由此引起的光程差和热焦距,并求出在不同泵浦半径下的端面温度分布。研究结果表明:随着Yb³⁺离子掺杂浓度增加,Yb:YAG晶体端面中心温度升高,晶体中心轴温度衰减加快,热焦距则越小。而随着泵浦光斑半径的增大,晶体端面中心温度降低。由于激光晶体类型广泛,热效应的计算过程比较繁琐,计算热效应的程序和方法非常的混杂,一直以来都没有统一的要求或者规则。在计算、科研过程中难免会给使用者造成不必要的困扰,浪费大量宝贵的时间和精力,大大的降低了科研的效率。而且以往的计算都没有考虑晶体周边与冷却液之间的对流传热,这就大大影响了计算的精确度,对于激光器的稳定性非常的不利。在此,我们将更全面考虑影响晶体热效应的因素,并利用计算机混编语言建立一个以界面的形式测算激光晶体热效应的软件系统,为激光晶体的使用和科研提供一个更便捷方法。其主要内容如下:1.对全固体激光器的发展历史进行了回顾;分析了全固态激光器的主要特性;介绍了激光晶体热效应的产生原因及不良影响。2.根据激光晶体热效应的基本理论,建立了热效应的理论模型;介绍了几种常用的计算方法;找到了抑制和消除激光晶体热效应的不同因素。3.建立了矩形截面Yb:YAG晶体的热模型,通过求解热传导Possion方程,得到了不同Yb³⁺离子掺杂浓度的Yb:YAG晶体内温度场分布以及由此引起的光程差和热焦距,并求出在不同泵浦半径下的端面温度分布。当泵浦功率为10W、泵浦光斑半径为320μm,Yb³⁺掺杂浓度分别为5at.%、10at.%、20at%时,Yb:YAG晶体端面最高温度分别为67.7℃、147.8℃、247.7℃,即Yb³⁺掺杂浓度越高,晶体端面中心温度越高,热透镜效应越严重;对于同一个Yb:YAG晶体,当泵浦半径分别为200μm、320μm、400μm,其端面中心温度分别为174.6℃、147.8℃、134.9℃。即泵浦光半径越小,其端面中心温度越高,这一结论对于改善Yb:YAG晶体热效应提供了理论依据。4.利用计算机混编语言,将完成的计算热效应的matlab程序联系起来,形成一个整体软件,以界面输入参数的形式,快速方便的完成对不同晶体热效应的计算和输出。