碟片激光器的概念，是在半导体泵浦固体激光器（DPSSL）的基础上进一步发展出来的能同时实现高输出功率、高光光效率、高光束质量的激光器。碟片激光器的优势来自于碟片较大的面积体积比以及Yb:YAG晶体较低的量子缺陷，而这两者共同作用下使得碟片激光器能实现高效的冷却从而只存在很弱的热畸变效应。但是，碟片晶体吸收能量中的一部分会以热量的形式储存起来从而使晶体内部出现径向的温度梯度，这导致了热透镜效应。因此，一个碟片激光器的谐振腔可以视为一个拥有内部透镜的谐振腔。碟片激光器光焦度的精确测量就变得尤为重要了，尤其是对基模运行的碟片激光器来说。　　本文从碟片Yb:YAG晶体的热效应分析模型出发，求解了在泵浦光斑的不同超高斯因子条件下碟片的温度、应力及应变分布，讨论了由温度梯度、轴向热应变、热应变致双折射以及碟片晶体形变导致的总OPD并强调了测量球形OPD（等效光焦距）的实践意义。然后从碟片稳区入手，总结了基于稳区的二步平移法测量碟片热焦距。以测得的热焦距为中心缩小稳区设计出一系列碟片表面基模光斑半径各不相同的腔型，并探讨了基模光斑半径与泵浦光斑半径之比对光束质量的影响。接着，通过实验精确测得了碟片晶体的光焦度，在测得结果的基础上得到了光束质量随基模光斑半径与泵浦光斑半径之比的增大先变好再变差的结论，并得到了120W的近基模输出，M2为1.5，光光效率为约40％。最后，通过双V腔的实验，证明了这种概念的可行性，为以后泵浦光斑较大或者泵浦功率调谐范围较大（光焦度范围较大）的情况下激光器在全功率下都能得到较高光束质量的输出奠定了基础。