激光作为一种新的光源，在各个领域有着广阔的应用。激光器的种类很多，其中Nd:YAG激光器在激光市场中占有较大的份额。然而由于固体激光器中存在的热效应，严重影响了谐振腔的稳定性、输出功率和光束质量，所以迫切需要设计出能有效解决固体激光器热效应的方法。本文首先讨论了含有Nd:YAG棒的固体激光器产生热效应的原因，并运用激光谐振腔的矩阵光学理论，详细分析了固体激光器的热效应对激光腔的稳定性、输出功率和光束质量产生的影响。提出了一种解决热效应的新方法，设计了一种宽域热不灵敏激光腔。它通过在含有热透镜的谐振腔内插入液体透镜的方法，来有效补偿由泵浦功率引起的热透镜效应。此液体透镜是基于电湿效应原理，通过调节系统的外加电压，来改变液体透镜的屈光度。最后根据内含液体透镜和热透镜的激光腔处于热不灵敏的条件，给出了液体透镜屈光度与热透镜屈光度的对应关系。当泵浦功率变化时，调节电压改变液体透镜的屈光度，可以达到动态补偿热透镜效应的目的，进而使激光腔在较大的泵浦范围内始终保持热不灵敏状态，从而实现高功率、高稳定性和高光束质量的激光输出。本文的工作对大功率和高稳定性固体激光器的发展有很大的促进作用。