摘要: 高光束质量、高功率稳定性激光器在激光加工、激光测量等领域具有广泛的用途.为了实现激光器腔内光斑聚焦同时减少色散和体积，人们常常将曲面反射镜用在激光谐振腔中，但光束倾斜入射到曲面反射镜往往会引起像散，从而导致光斑质量恶化，并降低激光器的性能.另一方面，在高功率激光器或超短脉冲激光器中，激光增益介质热透镜焦距的起伏，是导致激光输出功率波动的主要原因之一.针对激光器的像散和功率波动这两个问题，本文提出了一套简单高效的解决方案，在考虑像散补偿和热透镜效应的基础上，基于传播变换圆理论，首次提出一种可实现高光束质量、高功率稳定性激光器谐振腔的设计方法，并对采用该方法所设计出的超短脉冲激光器进行理论与实验研究.研究结果表明，利用该方法设计的激光谐振腔，两端臂像散能够完全被补偿，实验上实现了基模高斯光束输出；当激光晶体热透镜焦距改变时，该方法所设计出的激光谐振腔内各关键位置光斑半径的变化，显著地小于普通谐振腔，在相同外界条件下，其输出激光功率稳定性明显优于普通激光器.