高平均功率高光束质量全固态激光器(DPL)在先进制造、激光医疗、前沿科学和国家安全等领域有着极为广阔的应用前景。然而，在获得高平均功率全固态激光输出的同时保持高光束质量是激光技术研究领域的热点也是难点。本论文针对该难点，通过理论分析与实验研究相结合，深入研究了高平均功率、高光束质量准连续全固态激光产生的若干关键技术，包括百瓦级高光束质量种子源技术，多头串接直接振荡技术，主振-放大(MOPA)技术，像传递及空间滤波技术和自适应光学技术等，取得了以下创新性成果：　　 1.在高光束质量Nd：YAG激光种子源研究方面，采用热近非稳腔技术和热致双折射效应补偿技术，使用自行研制的新型准连续侧泵激光头，研制成功百瓦级1064 nm准连续Nd：YAG DPL，输出功率为101.4 W，光束质量为M2～1.1，光光转换效率为29.4％。据报道，这是同类激光得到的最高光光转换效率。　　 2.在高功率棒状Nd：YAG连续波DPL研究方面，首次提出Nd：YAG喷射式冷却，结合棒状激光介质侧表面车削螺纹等方法，来实现对激光晶体的高效冷却，研制成功kW级侧泵激光头。利用上述激光头，分别进行了多棒串接和振荡-放大系统关键技术研究。利用多棒串接技术实现最高输出功率4.2kW，光束质量为58mm·mrad，相应的光光转换效率为35％。在3kW输出功率下，稳定运行8小时，输出功率抖动小于0.5％。该结果已通过专家组检测。利用MOPA技术实现最高输出功率3.1kW，光束质量为17mm·mrad，相应的光光转换效率为25.8％。工程化应用方面，经专家组鉴定，为国内首次研制成功全固态高功率Nd：YAG激光移动加工系统。　　 3.在高平均功率板条Nd：YAG DPL研究方面，建立了MOPA系统的理论模型，优化设计了功率放大过程中的各项参数，以Nd：YAG板条作为高功率放大介质，使用空间滤波、像传递及自适应光学等技术改善光束质量，研制成功平均功率10kW的高光束质量1064 nm DPL，该功率为同类激光国际最高。