固体激光器因其输出能量大、峰值功率高、结构紧凑耐用、激光晶体材料种类繁多等特点,在激光测距、大气检测、电子器件微加工等范畴具有相当广泛的研究前景。但因为产生了热透镜效应,对应工作物质内的基模模体积随热焦距变化,极大影响了固体激光器工作性能的稳定,进而使其工作范畴受到影响。为了降低晶体内基模模体积对热透镜焦距变化的灵敏性,应使激光器尽可能工作于动力稳定区的中央。由于谐振腔动力稳定区范围通常由屈光力界定,因此,晶体的热透镜效应对动力稳定区域具有很大作用,对于谐振腔动力稳定区的研究和讨论也是十分必要的。本论文通过对实验与理论的分析对比得到热透镜效应对谐振腔动力稳定区影响,为固体激光器热透镜效应的理论完善和实验研究提供依据。论文主要内容分为两部分:基于抽运不均匀度因子对热透镜效应引起球差的影响研究;基于激光晶体热透镜效应对谐振腔动力稳定区的影响研究。为了研究热透镜效应产生球差的主要影响因素,本文基于热传导方程,建立抽运不均匀度因子对球差因子影响的理论模型,得到:抽运不均匀度因子是影响热透镜球差大小和符号变化的决定性因素之一。通过对Zernike多项式的拟合对其对应球差项理论分析,建立球差项、抽运不均匀度因子、球差因子、光束质量之间两两关系的等效数学模型。设计不同工作物质的长度和掺杂浓度下抽运不均匀度因子对球差效应影响的相关实验,指出:晶体长度越长或掺杂浓度越高,抽运不均匀度因子和腔内产生的最大球差值越大,球差零点对应的泵浦功率越低。利用测量得到的波前信息,通过对光束质量因子变化规律的分析,给定球差零点应存在的最佳区域。开展热透镜效应对动力稳定区影响的相关讨论,是实现大功率高亮度固体激光器热透镜效应调控的有效途径。采用传播圆法对动力稳定区宽度和位置发生讨论。基于“有效”热透镜焦距公式建立热透镜效应引起的球差与动力稳定区之间关系的物理模型。以此为基础,搭建激光晶体热透镜效应对谐振腔动力稳定区影响的研究实验,得到:在谐振腔动力稳定区边界和模式分离出现处存在着球差“瞬间变化”的现象,这一现象可作为判断动力稳定区边界和模式分离发生位置的重要依据。通过基于实验结果得到的波前信息来计算,反演出:在一些特殊位置,会存在输出振荡光斑半径溢出临界光斑尺寸的情况,此时光束质量会发生恶化。我们将这一现象存在的区域定义为“光束质量恶化区”,并分析“光束质量恶化区”产生的原因。