利用LD直接端面泵浦技术实现的固体激光器,能很好地适用于复杂的机载环境,在工程应用上具有重要的研究价值,研究高效率LD直接端面泵浦技术的设计方法,能获得高光光转化效率的静态激光输出,对后续实现高能量的LD端泵激光光源具有重要的指导意义。针对一种纵向均匀排布的20 Bar LD阵列,利用ZEMAX软件仿真并设计了两种四棱柱光学耦合系统,将端泵阵列的泵浦光通过耦合系统聚焦至工作物质内,两种耦合系统的光束焦点位置各不相同,通过改变聚焦焦点的位置,研究了不同状态下激光能量输出情况。经实验结果可知,针对此平-平腔构型,工作物质(1at%)4 mm×4 mm×10 mm的结构尺寸下,设计泵浦光均匀照射工作物质前端面,焦点距离工作物质前端面为5.5 mm,此时,泵浦光与振荡光的模式匹配程度最高,在此状态下LD直接端面泵浦固体激光器的最大光光转化效率能高达40%。