随着半导体激光技术和固体激光材料的飞速发展，采用半导体激光器作为泵浦源的全固态激光器为固体激光技术带来了一次革命性的突破，自上个世纪末以来半导体泵浦固体激光器(Diode Pumped Solide-State Laser，DPSSL)正在成为激光研究领域中的一个重要课题。半导体泵浦固体激光器以其结构紧凑、整体性强、密封性好、工作稳定、转换效率高、光束质量好、输出稳定、使用寿命长等一系列优点在科研、军工、国防、航空航天、生物医药、光谱分析、工业生产、信息科学、环境保护和娱乐文化等领域日益得到广泛深入的应用。　　 论文在全面分析半导体泵浦固体激光器及其驱动源和控温系统发展与研究现状的基础上，对半导体泵浦固体激光器理论模型与温度特性及恒流驱动源和控温系统特性对DPSSL的影响进行了深入的理论分析和实验研究。论文研究设计了最大驱动电流可达10A，电流输出峰峰纹波仅为±0.14％的DPSSL高稳定恒流驱动源。可以满足大功率单管半导体激光器和新型单管串联集成半导体激光模块驱动要求，驱动源具有开机关机电流缓变保护、限流保护、反向大电流抑制保护和工作温限保护等自保护功能，而且在驱动源中还研究设计了外控模拟调制和TTL方波调制接口，可以接受0～5V模拟信号对激光器输出功率的模拟调制，可以接受外控TTL方波调制频率达20kHz。采用高精度温度电压转换电路、双点温度补偿差动放大温度测量电路结合参数再调整PID控制方法高精度调整半导体珀尔帖元件输出功率，实现高精度DPSSL控温系统，其温度调节最大输出功率15W，控温精度可达±0.1℃。采用模糊决策的方法设计了DPSSL最佳工作温度智能设置系统，采用模糊推理结合数字PID控制算法设计了自适应智能温度控制系统。由最佳工作温度智能设置系统和自适应智能温度控制系统共同组成了DPSSL工作温度智能在线控制系统并对系统行了仿真，结果表明该智能控温系统控温精度可达±0.05℃，同时该系统还具有良好的动态、静态特性和在线自整定功能。　　 论文依据对DPSSL模型和温度特性的理论分析，结合激光晶体与倍频晶体特性设计了可根据DPSSL工作条件调整的单管半导体端泵浦高效耦合聚焦系统和平凹直腔与腔内倍频的稳定高效连续单管端泵倍频DPSSL结构并选择了合理的控温方式与控温精度。采用高稳定恒流驱动源驱动大功率单管半导体激光器作为泵浦源，结合双点控温方式和高精度控温系统，研制了大功率单管LD端泵腔内倍频532nm绿光激光器，在25.5％的高光—光转换效率下得到了输出功率稳定性达±0.95％输出功率950mW的连续激光输出。采用高稳定恒流驱动源驱动大功率单管半导体激光器作为泵浦源，结合三点控温方式和智能控温系统，研制了大功率单管LD端泵浦腔内倍频473nm蓝激光器，在11.1％的高光—光转换效率下得到了输出功率稳定性达±0.90％输出功率524.6mW的连续激光输出。采用稳定高效平凹直腔结构和腔内倍频方式结合声光调Q设计了稳定高效的高功率准连续532nm绿光DPSSL谐振腔结构。针对高功率倍频激光器大尺寸倍频晶体研究设计了梯度补偿法控温装置，并采用该装置控温KTP晶体得到脉冲宽度110ns重复频率10kHz输出功率31.6W稳定高效的532nm准连续绿光输出，输出功率稳定性达±0.66％，光—光转换效率为18.1％，光束质量因子M2=4.3。