全固态多波长激光器自身所具有的多波长激光同时或交替输出的独特优势,使其应用范围比单一波长激光装置更加广泛,尤其在医学领域中,从现代临床医学发展的趋势看,全固态多波长激光器有着不可替代的作用,因其具有体积小、效率高、节能环保、寿命长等一系列优点,已有逐步取代多波长气体和染料激光器的趋势,潜在的市场需求也十分巨大。本文以“LD侧面泵浦全固态多波长激光同时输出”为研究中心,对不同波长频率变换理论、多波长声光调Q理论进行了理论研究,对连续和准连续红(660nm)、黄(589nm)、绿(532nm)三波长激光进行了系统的腔型设计和实验研究,对1064nm、1319nm基波及其二次谐波同时输出特性进行了初步实验研究,并对高功率泵浦条件下其热透镜效应的补偿进行了理论计算和模拟。论文工作的主要成果如下:1.概述了获得多波长激光的方法、全固态多波长激光晶体及器件的研究现状、全固态多波长激光在医学上的应用以及本论文研究的主要内容、目的和意义;2.从耦合波方程出发,推导了平面波和高斯波近似下小信号和大信号和频转换效率与倍频转换效率,计算模拟了不同相位匹配条件下相位匹配角度之间的关系以及和频晶体温度变化对相位匹配角度的影响,计算模拟了不同相位匹配条件下的有效非线性系数以及和频晶体温度对有效非线性系数的影响;3.从速率方程出发,建立了多波长激光声光调Q的速率方程,研究了声光调Q技术对多波长激光输出特性的影响,包括对同一激光晶体同时发出不同波长基频激光经非线性频率变换实现多波长激光输出的影响,以及不同激光晶体发出不同波长基频光后经非线性频率变换实现多波长激光输出的影响;4.研究了红(660nm)、黄(589nm)、绿(532nm)三波长激光连续输出和准连续输出的特性,首先从全固态黄光激光器的研究现状出发设计了新型的“T”型复合腔黄光激光系统,并对激光腔中各参数对系统性能的影响作了分析,在此基础上,发展出“十”字复合腔结构,在实验中获得了高功率、高光束质量、稳定性能好的红、黄、绿多波长激光输出;5.主要研究了红(660nm)、绿(532nm)及红外(1064nm和1319nm)多波长激光输出的特性,从理论上分析了不同波长激光腔镜透过率、腔内损耗以及水温等对多波长激光输出特性的影响,在实验中分别采用不同型号的模块实现多波长激光输出,对理论进行验证,并在在理论上初步设计分析了高功率下望远镜系统对热透镜效应的补偿。