随着激光技术的发展和日益完善,大能量长脉冲固体激光在工业加工、医疗、国防事业以及科学研究等领域中的优势越来越明显,但是大能量、高质量激光输出的激光器存在很多技术瓶颈。本文针对ms级大能量固体激光器的需求,通过理论计算、设计分析、研制了一台大能量长脉宽钕玻璃激光器,可为激光与物质相互作用的研究提供了可靠的光源。论文首先从四能级速率方程出发,对钕玻璃激光器能级特点进行了深入分析,从最佳耦合输出能量的表达式计算出激光阈值以及能量转换效率的理论值。其次,在理论分析的基础上,对激光器整体进行了设计,包括以下内容：通过计算泵浦阈值的理论值以及氙灯爆炸能量的计算选取泵浦源和设计激光电源；工作物质的设计；利用Tracepro软件分别对聚光腔进行了光线追迹,通过仿真看出泵浦光在棒内分布较为均匀,验证了聚光腔设计的合理性；利用Matlab软件对平行平面腔的自再现模式进行了模拟,依照其腔内模式分布的特点,对谐振腔进行设计。最后,在对各个组成部件的研制和装调的过程中,利用Tracepro软件对谐振腔内光路进行模拟,从而对谐振腔进行了精确的定位；同时通过实验对激光输出能量和激光脉宽进行了测试并分析。通过论文的研究,成功研制出一台脉宽为1.2ms,输出能量为10-50J的钕玻璃激光器,其光电转换效率为1%,并已投入到激光与物质相互作用的实验中,为其提供了稳定、可靠的激光光源。