本文第一章介绍了全固态绿光激光器的主要特性、优点、应用领域及国内外发展现状。 第二章分析了固体激光器的工作原理，以四能级系统为模型，应用速率方程理论研究了激光场与激光晶体之间相互作用理论，导出了固体激光器的阈值功率、输出功率和斜效率等特性。本章还分析了固体激光领域普遍采用的频率变换技术：建立在耦合波理论上的二次谐波理论，重点分析了相位匹配对转换效率的影响。 第三章分析了激光晶体的热透镜效应，研究了热透镜理论模型和各种测量方法，对这些方法总结、归类并指出了各自的优缺点。 第四章研究了作为泵浦源的光纤耦合输出大功率半导体激光器与激光晶体间的耦合系统。利用矩阵光学的方法，计算了高斯光束经耦合系统聚焦后的像距和束腰宽度，以此为指导设计加工了一套双平凸镜耦合系统，耦合效率达92％；在以上基础上研究了泵浦光与振荡光在激光晶体中的匹配，计算出了泵浦光经耦合系统后的最佳焦点位置。 第五章分析了Nd：YVO₄和LBO晶体的光学特性，深入分析了在引入热透镜效应的情况下谐振腔的像散问题，设计了四镜Z型折叠腔，应用ABCD定律计算优化选择了一组腔参数。LBO晶体Ⅰ类角度相位匹配，Nd：YVO₄和LBO晶体温度分别控制在20℃和18℃，双端总的抽运功率为26W的情况下，获得4.2W的连续绿光输出，光-光转换率为17.6％；LBO晶体Ⅰ类非临界相位匹配（NCPM），Nd：YVO₄和LBO晶体温度分别控制在20℃和148℃，双端总的抽运功率为28.9W的情况下，获得8W的连续绿光输出，光-光转换率为27.7％。进行了总体设计加工，研制出一台样机并通过有关部门鉴定。 最后一章为本论文的总结和建议。