径向偏振光是一种偏振态轴向对称的特殊偏振光形式。近年来由于其特殊的光斑模式和偏振态特性,在高分辨率显微镜技术、电子加速、高密度存储以及金属切割领域带来很大程度的技术革新,因此在国内外激光科学领域引起了广泛的关注,特别是径向偏振光的产生成为国际竞相研究的热点。径向偏振光的能够在实验和工业上得到广泛应用的前提,是它具备良好的光斑模式、偏振态纯度以及较高的光功率。目前产生径向偏振光的方法主要有以下几种方法,添加特殊光学元件、腔外切割整形方法以及利用双折射效应结合腔内选择的产生方法。几种方法各有优劣,其中利用双折射效应和腔内选择方法具有系统结构简单、偏振态纯度高和输出功率较高等特点。本论文首先在总体介绍了利用热致双折射方法产生径向偏振光的基本原理,追根溯源从Nd:YAG晶体的热效应入手,分析了现有等泵浦系统和冷却系统造成的温度梯度分布。接着对温度梯度形成的折射率变化,热应力和应变进行了理论分析得出,晶体折射率椭球的变化是引起一般偏振态退偏以及径向和角向偏振态分离的主要原因。本论文计算了两种轴对称偏振光不同的热焦距解析式。基于不同的热焦距,根据有源腔的稳定性条件推导出能够稳定输出径向或角向偏振光的方法,并用有限元传输矩阵进行了验证。最终通过实验得到了功率为20.6W的径向偏振光输出。