板条固体激光器在获得高平均功率激光输出方面具有独特优势,正越来越多地受到人们的关注。然而由于固体增益介质中存在的热透镜效应、泵浦非均匀性和热致双折射效应等不良因素,导致输出光束中存在着较大PV值的低阶像差,限制了光束质量的进一步提高,因此板条固体激光器的低阶像差补偿技术研究有着重要的实际意义与广阔的应用前景。本文基于反射式柱面整形系统对板条固体激光器的低阶像差补偿问题进行了研究。论文设计完成了一套用于补偿低阶像差的反射式柱面光束整形系统。建立了该系统的矩阵光学模型,分析了其对低阶像差的补偿原理,给出了离焦、像散系数与补偿控制量的解析算法,并通过实验研究验证了反射式柱面光束整形系统中利用解析算法进行低阶像差补偿的可行性。其次研究了柔性铰链结构的柱面变形反射镜的结构和工作性能。针对反射式柱面光束整形系统在低阶像差补偿中存在的不足,进一步提出了在整形系统中采用柱面变形镜进行低阶像差补偿的方法。通过结构力学分析确定了柱面变形镜的力学加载方式;提出了柔性铰链结构的柱面变形镜结构设计,并通过有限元仿真优化了变形镜的结构参数;对加工制作的样镜进行了性能测试与标定,测试结果表明,采用柔性铰链的柱面变形镜具有较大行程和较小的拟合残差,变形量PV值达到15μm,残差PV值小于0.6μm。构建了基于柱面变形镜的低阶像差闭环补偿实验系统,开展了对不同低阶像差的补偿实验。实验结果表明本文设计的柱面变形镜对低阶像差具有较好的补偿效果,补偿后的残差中低阶成分PV值小于0.05μm。光束传输因子提高到50%以上,可满足固体激光低阶像差的校正需求。