高功率固体激光器由于其输出能量大、峰值功率高、器件结构紧凑、便于光纤耦合传输、使用寿命长和单元技术成熟等原因在材料加工和科学研究等方面有重要的应用。本文从改善激光器运行特性,提高输出功率和改善光束质量的角度出发,采用光线追踪法模拟计算出泵浦光在Nd:YAG棒内的分布情况,采用直接泵浦方式,设计了高效率的半导体侧面泵浦Nd:YAG固体激光模块,主要内容分为以下几个部分:(1)综述部分主要介绍固体激光器相对于其它种类的激光器的优势,热效应问题的研究背景和研究现状,给出了本课题的研究内容;(2)分析了半导体激光器的结构,材料组分与激射波长,温度稳定性的关系,得出了适合DPSSL的半导体激光器的结构与材料组分。(3)数值模拟了侧面方式情况下泵浦光在Nd:YAG内的分布情况,得出了在不同水温,腔长等情况下得的输出特性。(4)对课题的研究工作进行了总结,并进一步提出了一些很有意义的研究方法。通过对本课题的研究,为设计固体激光器时解决热效应问题提供了良好的设计思路,为研制同时具备大功率和高光束质量的固体激光器提供了新的启迪。(5)在理论基础上进行了200W高功率半导体泵浦固体激光器输出特性的实验,最大输出功率为218W,最大光-光效率达37%,电光效率约为18.5%。