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激光二级管（Laser-Diode,LD）泵浦的全固态激光器具有体积小、效率高、稳定性好和寿命长等优点,在国防、光电子产业、光通讯和医疗卫生等领域有着重要的应用。激光晶体是全固态激光器（DPSL）中最重要的核心部分,在很大程度上它决定了激光器的输出特性。激光晶体的热效应一直是激光二极管抽运的全固态激光器研究的热点之一。目前,在适合于DPSL的各类激光晶体中,Nd:YVO4和Nd:GdYVO4以其优良的物理、化学及激光特性,被广泛的应用在各类激光产品中。本论文介绍了LD泵浦Nd:YVO4-KTP绿光激光器,Nd:GdYVO4-KTP绿光激光器, Nd:YAG-LBO蓝光激光器。对于周边恒温冷却的圆形截面Nd:YAG和矩形截面Nd:YVO4,Nd:GdVO4, Nd:GdYVO4晶体的热效应进行了理论计算。其主要内容可概括如下:1.首先对全固态激光器的历史、发展进行了回顾,介绍了全固态激光器的主要特性;简单介绍了几种常用的、适于端面泵浦的激光晶体.2.分析了LD泵浦圆形截面激光晶体热效应的基本理论,并根据理论实际计算了周边恒温冷却的圆形截面Nd:YAG晶体内部温度场分布。研究结果表明:当其他条件不变时,随着Nd离子掺杂浓度增加,Nd:YAG晶体端面中心温度升高,而晶体中心轴温度衰减越快。对于相同晶体,在泵浦功率一定时,随着泵浦光斑半径减小,Nd:YAG晶体端面中心温度升高。最后介绍分析了LD泵浦矩形截面激光晶体热效应的基本理论,并根据理论实际分析了周边恒温冷却的矩形截面Nd:YVO4, Nd:GdVO4和Nd:GdYVO4激光晶体内部的温度场分布,计算了端面泵浦时Nd:YVO4, Nd:GdVO4和Nd:GdYVO4激光晶体在相同条件下泵浦端面达到热平衡后的热形变量。并得出了偏心泵浦情况下的Nd:YVO4 ,Nd:GdVO4和Nd:GdYVO4激光晶体内部温度场。3.第三章简单介绍了四能级速率方程,得到了阈值附近的输出功率和斜效率以及强泵浦下的输出功率和斜效率。分析了影响输出功率的因素。推导出了连续泵浦和脉冲泵浦情况的输入输出功率间关系。简单介绍了非线性光学混频理论以及相位匹配理论。从耦合波方程出发,得出了第Ⅰ和Ⅱ类相位匹配正交耦合时的倍频解。4.简单介绍和分析了全固态绿光激光器的发展和现状以及Nd:YVO4, Nd:GdYVO4晶体的激光特性。采用平平直腔对比了连续泵浦和脉冲泵浦情况下,Nd:YVO4和Nd:GdYVO4晶体的基频特性。连续泵浦情况下,泵浦功率为10.64W时分别获得了6.29W和5.35W的1.06μm基频输出,光-光转换效率分别达到59.1%和50.3%,斜效率分别达到68.8%和58.1%。脉冲泵浦情况下,得到了Nd:YVO4, Nd:GdYVO4晶体对应不同输出透过率的输入输出曲线;比较了两种晶体在T=10%时的输入输出曲线,同时比较了两种晶体在T=10%时脉冲与连续泵浦的输出功率。实验表明,脉冲泵浦时激光增益明显要高于连续泵浦时。根据ABCD矩阵,计算了谐振腔参数,选取了更有利压缩KTP上光斑半径的V腔进行腔内倍频。在泵浦功率为6.71W时分别获得了2.34W和1.73W的稳定倍频绿光输出,光-光转换效率分别达到34.9%和25.8%。根据第三章中理论公式,借助计算机软件,拟和了Nd:YVO4和Nd:GdYVO4连续和脉冲泵浦情况下,基频的输出功率。并得到了Nd:YVO4和Nd:GdYVO4绿光激光器输出功率的理论曲线。理论曲线和实验曲线基本符合。5.简单介绍了全固态蓝光激光器的发展和现状。采用平凹直腔,实现了Nd:YAG/LBO蓝光输出。实验中我们测得,在泵浦注入功率达到7.33W时,蓝光输出的最大功率为131.4mW。根据实验具体条件,结合第二章中热效应基本理论,分析了Nd:YAG的热效应问题。