激光二极管侧面泵浦全固态激光器（Laser Diode Side-Pumped All Solid-State Laser,LDSPASSL）在军事武器、生物医学、工业加工、卫星通信等领域具有广阔的应用前景。基于目前LDSPASSL存在结构复杂、功率低、光束质量差等问题,本文通过设计LDSPASSL谐振腔结构,优化谐振腔参数,并利用团队自研的高功率激光二极管（Laser Diode,LD）侧面泵浦模块,实现了结构紧凑、功率高、光束质量好的LDSPASSL。本文的主要研究内容如下:本文调研了LDSPASSL的研究背景及意义,对其研究现状进行了归纳总结,并分析了影响其高功率输出的主要因素。以此为基础,确立了实现高功率LDSPASSL的整体研究方案。该方案分为热效应理论分析、等效热透镜模型构建、谐振腔理论仿真和激光器特性的实验研究四个部分。根据研究方案,本文分析了增益介质内冗余热的产生机理,推导了热稳定状态下增益介质内温度分布的计算公式,构建了等效热透镜模型,最终获得了热透镜焦距随泵浦功率的变化关系,并对不同谐振腔结构和腔内的光斑尺寸进行了理论仿真。上述研究为LDSPASSL谐振腔参数的优化设计提供了理论依据。根据上述理论推导及数值模拟的结果,本文设计了一台高功率连续LDSPASSL,实验分析了腔长、腔型、输出镜透过率对激光器输出特性的影响。在不同腔长下对输出功率进行研究,结果表明在最佳腔长L=275 mm时,激光器获得了最大输出功率。此外,在不同腔型实验研究中,采用平-平腔结构,在37A的输入电流下获得了19.03 W的平均输出功率,光-光转换效率为21.7%;采用平-凹腔结构,在37 A的输入电流下获得了19.19 W的最大平均输出功率,光-光转换效率为21.9%,相比较而言,采用平-凹腔结构提高了激光器的输出性能。在最高输出功率下,实验测得x和y方向上的光束质量因子分别为1.30和1.24。此外,本文采用Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收体,实现了脉冲激光输出,得到脉冲激光的最高重复频率为18.29 k Hz,最小脉冲宽度为93.91 ns,中心波长为1064nm。