针对高重复频率运行下低温氦气冷却的间隔掺杂Yb:YAG叠片激光放大器中热效应的问题, 提出了一种多层Cr4+:YAG热管理技术, 并优化设计了放大器Cr4+:YAG间隔层和包边结构以减少热效应的影响。利用三维有限元和琼斯矩阵方法, 分析了不同Cr4+:YAG结构激光介质中温度和应力应变分布, 并模拟计算了热致双折射退偏损耗和波前畸变。数值结果表明, 通过设计两层和三层Cr4+:YAG结构, 降低与增益介质相邻Cr4+:YAG中的热沉积, 增益区内的横向温差可降低到1.5 K以内, 光束经过整个放大器后平均退偏损耗和波前畸变可分别减少到0.5%、0.8 ?姿; 进一步合理地设计Cr4+:YAG的层数和吸收系数能有效消除热效应对光束质量的影响。