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。本文围绕侧边泵浦的板条模块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,总结了板条激光器常见的增益介质、泵浦方式,综述了国内外二极管泵浦板条激光器的研究进展。(2)在理论上推导了侧面泵浦和侧边泵浦的板条激光器的温度场和应力场,与棒状工作介质进行了比较分析。(3)利用有限元分析工具对LD侧边泵浦的Nd:YAG板条模块的热效应进行了详细的数值模拟,对板条介质中各点的温度和应力分布进行了分析和比较。研究中发现双侧泵浦与单侧泵浦两种情况下,温度、热应力相差不大,但双侧泵浦更易获得对称的温度分布,并且随着泵浦光斑变大,泵浦面中心温度变低;板条的棱边、端角处存在较大应力,激光器高功率运转时此区域容易断裂,实验装置中引入的机械应力不可忽视。(4)设计研制了LD侧边泵浦的Nd:YAG板条模块,并对此模块的热透镜以及退偏效应进行了实验上的测试。通过实验可以发现板条中部均匀的热应力分布能够有效抑制退偏效应,而板条边缘部分存在一定的退偏现象;泵浦光功率为68瓦时,板条在厚度方向存在聚焦的“正透镜”效应,热透镜焦距的大小为0.75米,在宽度方向存在发散的“负透镜”效应,热透镜焦距大小为-7米。(5)根据测试结果,对LD侧边泵浦的板条激光器谐振腔进行了探讨,为下一步谐振腔的设计奠定了理论与实验基础。