高功率固体激光器有着可用光纤传输的近红外波长,峰值功率高,器件结构紧凑等优点,在激光材料加工中得到了广泛的应用。两棒(多棒)串接或放大是提高固体激光器输出功率的最为普遍的方法之一。因此本文对两棒和多棒串接高功率固体激光器谐振腔的动态运行特性进行了系统的研究,主要内容分为以下几个部分:(1) 综述。主要介绍了高功率固体激光器的发展状况及研究背景,给出了本课题的研究内容和研究意义。(2) Nd:YAG激光器的热效应。主要分析了连续工作棒状固体激光器的热透镜效应,以及热透镜效应对输出光束的影响,并提出了热透镜效应的消除及补偿措施。(3) 热透镜谐振腔的基本特性。运用光学传输矩阵的分析方法对内含热透镜元件谐振腔的稳定性进行了分析,讨论了热焦距的波动性对激光输出功率和光束质量的影响,提出了固体激光器谐振腔设计的基本原则。(4) 多棒串接谐振腔的分析。以谐振腔理论为基础,对两级串接谐振腔进行了分析,并详细分析了两种典型两级串接谐振腔的稳定区间和模体积。最后对多棒串接谐振腔的动态模式匹配进行了研究。(5) 系统设计和实验研究。对两棒串接固体激光器进行系统设计和实验研究,得到了较为理想的结果。