研制近衍射极限的高平均功率固体激光器一直是各国激光工作者追求的一个重要目标。传统的高平均功率固体激光器在工作时对工作介质的冷却使激光工作介质的温度分布不均，从而造成折射率分布不均，并最终严重影响到激光输出的光束质量。因此近几年来国外研究者提出了热容固体激光器的概念，并已经通过建立闪光灯泵浦的片状钕玻璃热容激光器系统证明了这种激光器可以在短时间内得到高光束质量的高平均输出功率，并且计划将建立LD泵浦晶体工作介质的平均输出功率达100kW的热容激光器。而目前国内对这种激光器的研究还处于刚刚起步的阶段，尚未见到相关的实验报导。 本文通过对国外相关研究的大量调研，并结合国内过去在高能激光系统方面所做过的研究结果，提出了一种对温度分布不均造成的激光波面实现部分自校正的双板条结构的热容激光器。并且建立了闪光灯泵浦的以两块尺寸为100×20×500mm的大尺寸钕玻璃板条为工作介质的激光装置。对介质板条在以两种不同温度的冷却介质同时对两个板条之间和两侧进行冷却的情况下，介质板条的温度分布进行了数值模拟，结果表明该装置以这样的工作方式可以在较高的输入能量下对温度造成的影响进行部分补偿，从而实现较高重复频率的高光束质量输出。同时在调研了目前国内外高功率板条激光器的基础上，针对这套激光工作系统设计并分析了离轴混合谐振腔的输出特性。该谐振腔腔长为3.2米，大尺寸方向(竖直方向)为离轴非稳腔，其放大倍数M=1.4，两块腔镜的曲率半径分别为R1=27.7米和R2=-21.3米；小尺寸方向(水平方向)为平行平板腔。对远场及近场的光强分布和位相分布分别进行了数值分析，结果表明这种谐振腔较传统的非稳腔不仅可以在远场中心光斑集中更多的激光能量，而且在近场的光场分布为实心方形，从而避免了传统非稳腔在近场输出为中空环形光斑的缺点，因此采用采用这种离轴混合谐振腔将能进一步改善输出光束质量。 由于所设计的谐振腔加工周期太长，因此在实验过程中采用三种耦合输出率分别为20％、53％和67％的平行平板腔，对工作在热容状态下的激光输出进行了测试。实验表明，20％的耦合输出率过低，并造成腔内功率密度过高导致增益饱和。采用53％的耦合输出腔片在输入3900焦耳时，得到213.5焦耳的输出能量，并且未见饱和。采用耦合输出率为67％的输出腔片，在输入约20700焦耳时达到激光阈值，阈值输出能量为85焦耳；在输入39000焦耳时得到单脉冲输出能量为370焦耳，斜率效率1.5％，总体效率为0.94％，通过对近场和5米远处的光斑大小分别进行测量，计算得到竖直方向和水平方向的的发散角分别为1mrad和2mrad。在激光工作电源充电速度有限的情况下，激光器在热容工作状态下连续输出六个脉冲，利用径向剪切干涉仪对激光输出光束进行观察，干涉条纹结果表明光束质量不会发生大的改变。