通过对泵浦结构参数进行优化设计，并在谐振腔中采取一定的选模措施，使得只有TEM00模激光输出。TEM00模归一化光场分布函数为s00（x，y，z）=2Lw002（z）exp<-2（x2+y2w002（z））>（2）式中的w00（z）为TEM00振荡模在z处的光束半径。
热致衍射损耗TEM00模在谐振腔内的往返损耗通常表示为5=d+f+T（7）其中d为热致衍射损耗，f为杂质吸收和界面散射等引起的非衍射损耗。对确定的谐振腔，非衍射损耗和输出镜损耗对各阶振荡光的影响差别不大，而热致衍射损耗对各阶振荡光的影响则有较大差别。
沿z轴传播的近轴相干光束，其微分光程差表示为d（x，y，z）dz=nTT（x，y，z）+（n-1）z+3i.j=1nij（8）式中项是由折射率温度差nT引起，第二项是由轴向热应力z引起，第三项则是由热致应力双折射（应力张量ij）引起的。侧面泵浦时，与晶体轴线垂直的各个平面内热强度分布相同，因此（8）式第二项可忽略，而热致应力双折射引起的微分光程差很小也可忽略。那么对长度为l的Nd：YAG晶体，两次通过它的光程差近拟为（x，y）=2l0nTT（x，y，z）dz（9）根据像差衍射理论9，TEM00模通过晶体时产生的热致衍射损耗为500=1-seike-（x2+y2）w002dxdy2+-+-e-（x2+y2）w002dxdy2（10）式中S表示在晶体整个横截面内积分。k=2，为振荡光波长。相对于参考球面的波像差（x，y）可表示为（x，y）=（x，y）-（0，0）-（x2+y2）（11）其中为常数，其选取基于使衍射损耗为小的二次近似，不仅与光程差有关，还与振荡光模式有关。如果将热的Nd：YAG晶体等效为焦距为f的薄透镜，则有10（x，y）=-x2+y2f（12）而热透镜焦距可通过实验或通过式（13）求出6f=1T（x，y，z）ldndT（13）式中dndT为晶体折射率温度系数。
数值计算设定晶体边缘温度T（r0）=20，晶体尺寸为320mm.将（4）式代入（5）式热传导方程，求解出晶体内温度差函数T（x，y，z），继而依次用（13）、（12）和（10）式求出TEM00模的衍射损耗。TEM00模衍射损耗00随泵浦功率P0、腔模束腰半径ws和泵浦光束腰半径wp等变化的数值计算结果。可见随着泵浦功率的提高，衍射损耗单调增加；随着腔模束腰半径的增大，衍射损耗明显增加并趋于稳定；泵浦光束腰半径小于0.1mm时，衍射损耗变化较大，之后缓慢降低。
输出功率同时考虑泵浦光与振荡光的重叠效率因子和热致衍射损耗，通过（1）式计算出TEM00模输出功率。为TEM00模输出功率随泵浦功率、腔模束腰半径和泵浦光束腰半径变化的数值计算结果。图中虚线为不考虑热致衍射损耗时的输出功率，实线为考虑热致衍射损耗时的输出功率。可见，热致衍射损耗的存在，使得输出功率明显降低。随着泵浦功率的提高，输出功率缓慢增加。腔模半径大于0.3mm时，由于衍射损耗的大幅增大，输出功率明显降低。输出功率随泵浦束腰半径的变化不很明显。
结论通过以上讨论可以看出，三向侧面泵浦时Nd：YAG晶体的热效应产生的热致衍射损耗对TEM00模输出功率影响较大。热致衍射损耗随着泵浦功率的提高而单调增加，随着腔模束腰半径的增大而明显增加并趋于稳定，泵浦光束腰半径对热致衍射损耗也有较大的影响。当泵浦光束腰半径小于0.1mm时，衍射损耗随泵浦光束腰半径的变化较大，之后缓慢降低。因同时受泵浦光与振荡光重叠效率因子和热致衍射损耗的影响，TEM00输出功率随泵浦功率的提高而缓慢增加。当腔模半径大于0.3mm时，由于衍射损耗的大幅增大，输出功率明显降低。输出功率随泵浦光束腰半径的变化不很明显。
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