二极管泵浦的固体激光器(DPSSL或者DPL)具有高效率、结构紧凑、工作稳定、寿命长和全固化等优点,在材料加工、军事、医疗、科研等领域已得到广泛应用,成为国际上新型固体激光器的发展热点。固体激光器中的热效应一直是激光技术研究中的一个重要课题,尤其是在大功率工作的情况下,热效应的影响尤为显著,严重降低了光束质量。引起光束质量下降的因素主要是热致双折射引起的双焦点和热致波前畸变,波前畸变主要包括球差和高阶像差。本论文针对热效应引起的双折射效应和波前畸变进行理论和实验研究。论文建立了高功率二极管泵浦棒状Nd:YAG激光模块热透镜和热致球差效应的理论模型,得到了各因素与热透镜和热致球差的变化关系,为研究激光模块热效应提供了理论参考;开展了激光模块热致球差的实验研究,测量了侧泵浦重复频率脉冲Nd:YAG激光模块的热致球差,并对球差进行了补偿实验研究,为获得高功率高光束质量的激光器提供了实验参考。研究了侧泵浦重复频率脉冲Nd:YAG激光模块性能参数对其产生激光的影响,为评价激光模块的性能建立了基础。对二极管激光器热效应的基本原理、以及热效应补偿技术国内外发展现状做了介绍,重点介绍了对热致双折射和双焦点、热致球差和高阶像差的补偿方法。对侧泵浦的高功率二极管棒状Nd:YAG激光模块热透镜和热致球差效应进行了理论分析和数值模拟,得到了增益晶体截面的热分布,泵浦不均匀度δ与热透镜焦距和球差的关系,泵浦功率、晶体长度与球差的关系,以及激光晶体物理参数与热透镜焦距和球差的关系。介绍了重复频率脉冲Nd:YAG激光模块球差的测量原理、测量系统和测量实验结果,分析了球差随晶体冷却温度的变化情况;介绍了球差的补偿原理和补偿实验,分析了补偿前后球差随工作电流的变化情况,总结了球差补偿对光束质量β因子的影响;对球差补偿镜在MOPA系统中的效果进行了验证实验,达到了较好的效果。基于激光模块在谐振腔和作为放大器使用时输出功率、光束质量两方面的考虑,研究了侧泵浦重复频率脉冲Nd:YAG激光模块性能参数对其产生激光的影响。