激光二极管（LD）泵浦的固体激光器具有高稳定性，高效率，高能量的优点，被广泛应用于军事、工业、医学和科学研究等领域，已成为国内外激光器领域研究的热点。在LD端面泵浦Nd：YVO₄固体激光器中，由于激光工作物质吸收泵浦能量而使激光晶体内形成一定的温度梯度，并且由于端面形变和热效应引起的Nd：YVO₄内的折射率的变化形成热透镜效应，影响了激光光束质量，并且给激光器的设计带来困难。为改善高功率激光器激光工作物质的热效应，本文采用热键合的方法（深度光胶）研制出YVO₄／Nd：YVO₄复合晶体，键合晶体的波前干涉P-V值为0.082λ（λ=0.6328μm），键合面对波前的影响很小。用加压的方法测试了键合强度。为了检验其良好的热效应，本文还测试了热键合晶体的热焦距，并与相同掺杂浓度和体积的单块晶体进行了比较，发现由于热键合晶体键合面处有效的热传导，热键合晶体的热透镜效应有明显的改善。本文分析了热键合晶体内的温度场分布，并与未键合晶体进行了对比，进一步形象地展示了热键合晶体具有良好的热效应。本文还分析了热键合技术的应用领域，分析了热键合技术的优点，为热键合技术的发展提供了思路。本文还检测了热键合晶体在LD端面连续泵浦条件下的基频输出特性，从泵浦光到基频光的转换效率可达60％，特别当泵浦功率比较大时，由于热键合晶体热效应引起的衍射损耗较小，并且热透镜效应得到改善，键合晶体的出光功率比单块晶体有较大的提高。研究了LD端面泵浦YVO₄／Nd：YVO₄／KTP内腔倍频激光输出特性。通过分析影响倍频输出因素，设计了合适的谐振腔腔型，得到了光光转换效率达17.2％，3.1W的稳定的绿光输出。并根据处于稳定工作状态的激光特性，模拟得到二次谐波的输出特性。研究了LD端面泵浦Cr⁴⁺：YAG、GaAs被动调Q、YVO₄／Nd：YVO₄复合晶体激光的输出特性，发现在相同泵浦功率下，相对未键合晶体，键合晶体脉宽更窄，重复率，单脉冲能量和峰值功率更高，脉冲对称性更好。并在平面波近似下，根据速率方程理论模拟了调Q脉冲的输出特性，实验值和理论值相符合。论文的主要创新点：1、区别于已往在LD端面泵浦固体激光器的研究中，侧重于利用水冷的方法从侧面对激光工作物质的冷却和通过风冷的方法对通光面进行冷却，本文通过在通光方向使用热键合的方法，利用透明热沉实现对泵浦端面热量的有效热传递，使激光工作物质的热效应得到改善。2、区别于以往的热键合方法，使用高温高压的方法实现热键合面处离子的渗透。本文通过深度光胶的方法，即通过键合面处的精确抛光，实现两个相同晶向的晶体的光胶，然后通过合适的热处理，实现热键合面处的分子键的重排和渗透，从而达到稳定键合的目的。3、本文还使用MATLAB对热键合晶体以及单块晶体在LD端面泵浦条件下的热分布进行了模拟，形象地演示了热键合晶体对改善激光工作物质的热效应所起的作用。