针对非成像抽运方式，研究最大理论耦合效率下的抽运腔结构。采用边缘光线原理和定绳法设计了多灯非成像抽运腔，根据放大器的结构差异，设计了两种计算模型。在相同抽运能量下，对非成像抽运腔和成像椭圆腔中钕玻璃棒表面辐照度进行了数值模拟，结果表明,椭圆抽运腔的辐射光线存在氙灯的自吸收和氙灯相互间吸收的现象，影响了放大器的增益性能。非成像抽运腔的反射壁消除了氙灯自吸收，且减少了光线反射次数。因此，非成像抽运腔能够实现最大耦合效率和最佳的抽运均匀性。

According to the non-imaging pump style, pump cavity structure with the theoretical maximum coupling efficiency is researched. Multi-lamp non-imaging pump cavities are designed by edge-ray principle and constant string length method. Two calculation models are obtained through the difference of amplifier structures. The Nd∶glass surfaces illumination in the non-imaging and elliptical imaging pump cavity are simulated with the same pump energy. Results show that there are lamp self-absorption and mutualabsorption in the elliptical imaging pump cavity, which affects amplifier′s gain property. To non-imaging pump cavity, the reflector profile avoids light reflecting back to the lamp and reduces the number of reflections. Thus, non-imaging pump cavity can lead to the maximum coupling efficiency and the best pump uniformity.

太阳光抽运激光器中，抽运系统提供的太阳抽运光与激活晶体之间的耦合决定了激光输出的总体效率。使用Tracepro软件，建立了菲涅耳透镜、锥形抽运腔二级抽运系统模型，并对该系统进行优化。通过分析菲涅耳透镜焦斑能量沿轴线的分布，得到了锥形腔入射窗口的口径和窗口距菲涅耳透镜的距离。通过改变锥形抽运腔的腔长和锥度，分析晶体棒轴向抽运功率密度分布，得到了锥形腔的最佳结构，并对镜面反射腔和陶瓷腔进行了详细的介绍。

介绍了抽运腔在半导体侧面抽运固体激光头中的应用。运用光线追迹的方法,从理论上分析了抽运腔对抽运光在晶体中的吸收效率和相对强度分布的影响,然后对无抽运腔、有抽运腔、抽运腔内表面经过镀金处理、抽运腔内表面经过抛光和镀金处理四种情况进行了实验研究。从理论模拟和实验结果中可以看出,抽运腔及其内表面的处理质量对激光头输入输出性能有很大的影响。

介绍了一种二极管侧面抽运的Nd: YAG连续激光器,获得了37.9 W的连续1064 nm的激光输出,光-光转换效率为23.7%.用光线追迹法对实验中的具体参数进行了数值模拟,指出了实验中的不足之处,对侧面抽运结构的设计作了分析讨论.

对高平均功率输出的二极管侧面抽运声光调Q腔内倍频Nd:YAG固体激光器进行了研究，当采用35个15W的连续激光二极管阵列抽运时，在重复频率为10kHz下，实现了最大平均功率为56W的532nm倍频激光输出。光-光转换效率为11%，电-光转换效率为3.7%