激光二极管(LD)泵浦固体激光器有着小型化、高效率、波段范围覆盖广、使用寿命长、结构紧凑、能够进行直接进行调制等优点,在材料加工、光纤通信、医疗诊断以及军用方面等都有着广泛的应用。但是由于激光器热效应的存在,严重的影响了输出激光的光束质量,限制激光器的发展。本论文以LD侧面泵浦棒状Nd:YAG脉冲激光器为例,基于热传导理论建立脉冲LD侧面泵浦Nd:YAG激光器时变热传导方程,通过Matlab软件模拟分析LD泵浦参数以及激光晶体参数对激光器热效应的影响,提出补偿热效应的方法并进行实验验证。主要研究内容如下:(1)建立热分析物理模型并通过Matlab软件进行分析,分别模拟得到泵浦源光强度、光束腰半径、晶体吸收系数、激光晶体半径、冷却水温度、晶体热物性参数以及LD泵浦源占空比等因素对于激光晶体截面中心温度分布的影响。(2)模拟分析了时变热致双折射效应所造成的相对光程差OPD的变化情况,通过采用琼斯(Jones)矩阵的方法进行理论推导,证明了在谐振腔内加入双四分之一波片可以对热致双折射效应进行补偿。(3)为解决泵浦光分布均匀性问题以及系统冷却散热问题,选取合适的晶体参数和谐振腔结构,设计一台高能脉冲Nd:YAG激光器。搭建实验平台,采用双四分之一波片的补偿热效应方式,测量热效应补偿前后的激光输出能量以及激光光斑质量,对比实验结果,证明了该补偿方法的可行性。