空间太阳能具有能流密度大、不受昼夜气候影响等特点,它可以被用于直接或者间接的泵浦固态激光器。在间接泵浦时,太阳光能够照亮太阳能电池产生电流,激励二极管激光器,发射二极管激光能够泵浦固态激光器。这样太阳光到激光的能量转换过程比较多,效率较低。在直接泵浦时,由于没有中间环节,因而太阳光到激光转换效率高,且具有结构简单,可靠性好的特点。因此,直接太阳光泵浦实现阳光到激光的转换是有潜在重要性。本论文主要介绍了太阳光直接泵浦Nd:YAG激光器主要特点和应用前景。同时对Nd:YAG激光晶体的性质、空间太阳光辐射特点做了一下介绍,通过5800k时的黑体辐射模拟太阳光对Nd:YAG激光晶体吸收光谱与太阳光谱的匹配进行了分析,理论上证明了Nd:YAG作为太阳能直接泵浦激光物质的可行性。利用激光器四能级速率方程建立了太阳光直接泵浦Nd:YAG激光器的理论模型。对太阳能泵浦Nd:YAG产生激光的阈值和斜率效率做了分析与计算,得出了可输出的激光功率的大小。对激光介质工作时产生的热效应进行了分析,通过理论分析发现板条激光器可以有效的消除一阶热效应。对抛物面型和复合抛物面型聚光器的分析,设计出组合型太阳能聚光系统。然后给出了20w激光输出的太阳能直接泵浦Nd:YAG激光器实验设计方案。太阳光直接泵浦Nd:YAG激光器对于无线能量传输、激光动力推进、空间激光通信等方面具有重要的实用价值。