激光谐振腔由于腔镜失调造成的激光输出不稳定性影响了激光器在实用中的应用效果,而角锥棱镜腔固体激光器克服了激光器谐振腔容易失调的缺陷,可实现在强烈振动、温度突变等恶劣环境下稳定可靠的输出,很大幅度上提高了激光器的可靠性、可维修性和使用效能,极大拓宽了激光加工的应用范畴和促进了激光加工技术的快速发展。本论文利用几何光线,通过建立光束矩阵,分析了角锥棱镜腔激光器的偏振特性、抗失调特性和模场特性；理论介绍了角锥棱镜腔固体激光器调Q速率方程,分析了调Q状态下的激光特性；从Cr4+:YAG晶体的能级结构、光谱和饱和吸收特性出发,研究了晶体参数的选取；通过建立角锥棱镜腔Cr4+:YAG被动调Q固体激光器实验装置,对比研究了角锥棱镜腔和平平棱镜腔下的输出能量、脉冲宽度、光斑轮廓、激光发散角等激光输出参数,实验研究了角锥棱镜平面转动对激光输出能量和脉冲宽度的影响。结果表明,角锥棱镜腔具有很好的稳定性,在强烈振动、温度突变等恶劣环境下具有良好的应用。