本文以二极管泵浦固体激光器为研究对象,理论分析和实验研究了介质热透镜效应,得到以下主要结论:介质热效应包含了温度梯度、应力双折射和端面形变三个因素,其中温度梯度引起的热效应是主要因素,占了总热效应的80%以上;在二极管端面泵浦固体激光器中,晶体半径尺寸不影响介质的温度梯度和应力双折射产生的热透镜,但对端面形变透镜有影响,介质棒越粗,端面透镜效应越强;本文用有限元方法分析了在三种侧面冷却条件下以及侧面和端面同时冷却条件下的二极管泵浦激光器晶体中的热效应。侧面冷却时的本文考虑的三种情况分别是1,直接晶体在热沉中直接冷却;2,利用热沉冷却,并且热沉中含有水循环的条件下冷却;3,用半导体在热沉的侧面进行冷却。本文中考虑的端面冷却是在侧面冷却条件下再利用复合晶体削弱晶体端面处的热效应。本文利用有限元法用计算机模拟了不同水流速度,不同泵浦功率等不同条件下的ND:YAG晶体中的热分布。文中讨论了不同的减少二极管泵浦固体激光器热效应的方法,包括采用ND:YAG和YAG的复合晶体以改善晶体本身的热分布,并用计算机模拟出了复合晶体的热分布和热应力,复合晶体不仅能改善介质的端面散热问题,同时保护介质端面的薄膜;在谐振腔中利用透镜以补偿晶体的热透镜效应;利用对热焦距变化不敏感的凹凸谐振腔和望远镜谐振腔以防止热透镜效应的扰动。