传统的固体激光器的增益介质为棒状结构,高功率运转下常常会产生热聚焦,热致应力双折射等畸变效应,这些热效应严重影响了激光的光束质量并限制了激光的输出功率。实验和理论均表明,新型的板条状激光器在消除热透镜效应,改善光束质量,提高输出功率等方面有着显著的优势。本文围绕二极管双侧边对称泵浦的板条激光器进行了一系列的理论和实验研究,主要内容包括:(1)阐述了板条激光器的优势,综述了国内外二极管泵浦板条激光器的研究进展。(2)介绍了本课题使用的板条模块结构,激光二极管阵列泵浦源的结构与工作参数。(3)测量了两个方向上板条模块的热透镜效应,根据板条模块的一维热分布模型推导了子午面上热透镜的计算公式,对比了计算值与实验测量值。(4)使用等价g~*参数法与光束传输矩阵法,对板条模块使用的多程振荡式谐振腔进行了分析;在x-z方向(弧矢面)和y-z方向(子午面)分别分析了谐振腔长、反射镜曲率半径和热透镜对于谐振腔的稳定性的影响,并且基于稳腔情况分析了它们对于光斑半径和基模远场发散角的影响。在此基础上,得到了一组合适的谐振腔参数,使谐振腔能够保持热稳运转,且输出光斑近似为圆。计算了该腔模体积、发散角和M~2因子。(5)计算了Nd:YAG板条的小信号增益系数,通过实验测量了板条模块端面上不同位置的增益分布,发现靠近两侧的增益较大,靠近中心的增益较小,将测量得到的小信号增益系数与计算值进行了对比,两者基本符合;测量了板条模块单程损耗系数,与损耗的计算值进行了对比,讨论了板条的单程起振条件。(6)根据以上的结果,从理论上给出了使用多程振荡式谐振腔折叠5次光路后,Nd:YAG板条激光器的最佳输出。