本论文的主要内容包括两部分：提出了一种新型的热致球差自补偿理论用于改善固体激光主振荡功率放大器的输出光束质量,以及应用这一理论在实验中搭建了高功率、高光束质量的侧面泵浦固体激光主振荡功率放大器。激光器中的热效应一直是固体激光技术研究中的一个重要课题,尤其是在高功率工作的情况下,热效应的影响尤为显著。本文第二章对侧面泵浦的棒状Nd:YAG激光晶体的热效应进行了理论分析,并重点对Nd:YAG激光晶体的热致球差效应进行了详细的理论分析,对球差效应的产生、影响因素、对激光器以及激光放大器的影响进行了详细阐述。为了补偿Nd:YAG晶体的球差效应,以往常用的补偿方法主要为使用非球面透镜或者相位共轭镜引入反向球差的方法,然而这些元件均设计负责且造价不菲,且使用时也有诸多限制。在本文第三章中,我们在理论上提出了一种新型的球差自补偿效应。首先,用理论仿真证实了正球差过焦点后向负球差转化的现象,进而提出球差自补偿效应可以应用于固体激光主振荡功率放大器中,以得到高功率、高光束质量的激光输出。基于上述的球差自补偿理论,在本文第四章中,我们对其进行了实验验证,在实验上实现了放大过程中光束质量的提高。搭建了高功率、高光束质量的侧面泵浦固体激光主振荡功率放大器。在三级放大的情况下,连续输出时得到了高光束质量(M2x=1.46,M2y=1.35),高功率(130W)的线偏振激光输出；在加载调Q脉冲,重复频率为10kHz时,脉宽为75ns,输出激光的平均功率为125W。