由于二极管泵浦激光模块平均功率高，引起激光棒内温度分布不均匀，激光模块的热效应表现为热致双折射效应和球透镜效应。理论和实验研究表明，Nd：YAG棒内沿径向和切向的热致双折射可以用90。石英旋转片及4f成像光学系统进行热致双折射效应补偿。二极管泵浦激光模块在重复频率400Hz，峰值功率6．5 kW时，退偏比率为30％，通过双模块热致双折射效应补偿后退偏率降为3％。双模块热致双折射效应补偿后，激光的近场光斑分布得以改善。
在高功率二极管泵浦激光器中，由于热导致的增益介质球差效应严重影响到激光器的输出功率和光束质量。在激光放大器实验装置上进行了高功率二极管泵浦Nd：YAG激光模块热致球差效应的理论分析和数值模拟，测量了二极管泵浦激光模块的热致球差值。利用平凸透镜望远镜产生的负球差对激光模块进行了补偿，在重复频率400Hz，单脉冲能量1．2J，光束质量因子由肝一10改善到肝一4。将球差补偿镜应用到激光放大器中，激光器光束质量得到了大幅提高。
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