LD端面泵浦固体激光器以其结构紧凑和高效率等优点得到广泛应用。但热效应问题限制了其输出功率的提高。本论文提出一种新型固体激光器,在采用水冷技术的情况下,工作物质绕谐振腔光轴旋转运动,达到减小热效应的目的。本文对LD端面泵浦水冷旋转Nd:YAG激光器开展系统研究。本论文的主要研究内容和成果如下:（1）优化设计激光器的谐振腔参数和运动系统。利用MATLAB软件对不同腔型和腔长的谐振腔进行仿真计算,得到保持稳定腔的前提下使泵浦光束和基模光束相匹配的谐振腔方案。设计运动系统以实现工作物质旋转水冷,针对运动系统中的核心部分旋转装置,提出了单轴承和双轴承两种结构。（2）通过实验研究,当泵浦功率为150W时,激光器最大输出功率为62.6W,光-光转换效率为41.7%,斜率效率为45.9%。输出功率受到实验可用最大泵浦功率限制,若增加泵浦功率将获得更高的输出功率。通过测量工作物质泵浦区域温度发现,每吸收1W泵浦光,工作物质温度升高约为0.114℃。表明水冷旋转激光器散热能力突出,能够突破端面泵浦激光器热效应的限制,具有实现高功率激光输出的能力。（3）通过对光斑图像进行处理分析,对激光光束质量进行分析。当泵浦功率为40W时,激光器使用稳定性较好的双轴承旋转装置时输出光束质量较好,水平方向和竖直方向的光束质量因子M~2分别为1.53和1.61。而激光器使用单轴承旋转装置时,输出的光斑模式不稳定。表明旋转装置的稳定性对于该激光器的输出性能有重要的影响。通过本论文的研究发现,LD端面泵浦水冷旋转Nd:YAG激光器散热能力突出,具有输出高功率激光的能力。这对于突破LD端面泵浦固体激光器的功率限制,推动LD端面泵浦固体激光器的发展具有显著的意义。