传统的激光器是使用高压闪光灯作为泵浦源，这种方式能量消耗大，灯管使用寿命短，效率低下，直到半导体激光二极管的出现才有效改变了这种局面。由于半导体激光二极管耗电量低，结构简单紧凑，所发射的光束质量好，使用效率高以及二极管所发射的激光可以覆盖各个波段，所以激光二极管在全固态激光器的应用中具有先天的优势。激光二极管以及新型激光介质材料的的不断研制，使全固态激光器朝着高功率、高光束质量、高使用效率方向发展。全固态激光器是使用二极管所发射的光束作为泵浦光入射在激光晶体的端面上，在泵浦光转化为激光过程中，能量转换就会减小，剩余能量便在激光晶体内部聚集，这样导致晶体内部与外部的温度不同，产生温度差，从而引起包括热应力、热焦距以及晶体折射率的变化，这些现象统称为晶体的热效应现象。这些因素都会影响激光器的稳定运行，导致激光器无法稳定运转或者激光器输出功率降低，光束质量下降以及模式数量的变化。大功率固体激光器热效应的影响太大以至于无法忽略，所以热效应成为我们着重研究的方面。获得大功率脉冲激光最直接的方法就是使用调Q技术，所谓调Q技术就是控制激光能量的贮存与释放，用以达到控制激光脉冲的目的。调Q一般分为主动调Q和被动调Q，我们研究的是利用GaAs作为调Q元件，通过被动调Q控制激光脉冲，实现调Q激光输出。本论文的主要研究工作主要集中在以下几个方面：1.介绍激光技术的提出，激光的产生和发展的历史，并对激光器进行了简单的分类，同时介绍了不同类型激光器所具有的特点。着重介绍了全固态激光器的特点以及所具有的优势。2.介绍了调Q技术的提出以及不断发展的历史，简单说明了调Q技术对于提高激光功率的作用，以及调Q技术的基本原理和分类。3.介绍了常见的作为激光介质的激光晶体材料，并分析和研究了其性能参数，如Nd:YAG、Nd:GdVO4和Nd:YVO4作为激光晶体时候所具有的相关指标。系统分析了激光晶体热效应产生的原因，利用方形晶体，并通过构建激光晶体热模型，列出关于热效应的泊松方程，设定边界条件分析和求解激光晶体的热分布。利用Matlab模拟激光晶体内部的温度场分布，并且根据泵浦光功率变化以及晶体材料的离子掺杂浓度变化分析热场的分布。分析热效应对激光器的影响以及如何降低热效应对激光器的影响。主要通过改进冷却系统以及优化晶体性能两个方面。4.利用GaAs作为调Q元件放入谐振腔内，调节激光的脉冲宽度和峰值功率。通过改变耦合系统的透过率来研究输出功率的变化以及斜效率的大小。以及不同透过率情况下调Q脉冲的宽度，还通过改变GaAs的厚度研究重复频率和脉冲功率。