自激光二极管泵浦出现以来,固体激光器在效率、体积、重量等方面有了突飞猛进的发展,在科研、医疗、工业、国防等诸多领域得到更广泛的应用,已成为最有发展潜力的激光器之一。固体激光结构形式主要分为放大器和谐振腔两种。近年来诸多领域对固体激光器提出了高光束质量、高功率体积比等要求,谐振腔的方案因其结构简单紧凑受到了高度重视。然而泵浦过程中不可避免的废热导致了腔内波前畸变,进而导致激光光束质量随泵浦功率的提升呈非线性下降。成为该种类固体激光器发展面临的重大挑战。为固体激光输出光束质量,论文基于自适应光学技术对腔内像差主动抑制技术开展了如下研究:首先,以物理光学为基础,根据自适应光学系统的结构形式不同,建立了包含增益介质、谐振腔和腔内自适应光学的两种激光器物理模型。第一,分析了传统无波前腔内自适应光学系统限制因素,给出了相应的优化方法,并建立了无波前腔内自适应光学系统激光器物理模型;第二,通过分析基于信标光探测的腔内自适应光学系统,建立了该系统的模型,并归纳了其控制方法。上述两种模型的建立,为分析腔内自适应光学的关键问题提供了必要的数值分析及仿真工具。其次,运用上述模型解决了腔内倾斜补偿研究。分析了现有腔内倾斜补偿方法及其不足,提出了一种基于指向控制的自适应内腔倾斜补偿方法,并采用该方法在一台固体激光器上开展了实验研究。最后,在分析现有腔内像差补偿方法基础上,提出了固体激光器腔内自适应光学的关键解决驻波腔内非共轭校正问题。从简化腔内自适应光学控制方法的角度出发,提出了一种含腔内自适应光学的环形负支非稳腔激光器方案,将腔内像差补偿的非线性问题转化为信标光共轭探测与补偿的线性控制问题,研制了环形负支共焦非稳腔激光器,开展了腔内校正仿真研究,结果表明提出方案可有效抑制腔内像差,提高输出光束质量。