激光非均匀加热效应严重影响着激光能量的远距离传输。对于矩形平顶光束，在有轴向流存在的情况下，采用光束旋转的方式，借助商用的计算流体力学（CFD）软件Fluent，对激光在内通道中传输的气体热效应问题进行了仿真分析。仿真结果表明，激光束在横截面内的旋转，并不改变光场与气体耦合热效应到达稳态的时间。但是光束旋转效应使得光强非均匀分布带来的二阶像散项基本消失，光程差中只包含沿光轴方向对称的离焦项和球差项。而离焦项是便于校正的，因此光束旋转能够改善激光在内通道中的传输特性。

针对高能氟化氘激光器中窗口镜热效应明显，严重影响激光器性能的问题，利用有限元COMSOL Multiphysics软件对激光器窗口镜的热效应进行仿真分析，重点讨论了激光光强分布、窗口镜旋转、大气压差及后表面吹气对窗口镜温度和应力分布的一般规律。研究表明：光强均匀分布使窗口镜能承受更高的激光功率密度；窗口镜在一定速度下旋转时，最高温度有所降低，且温度分布明显被均匀化；大气压差的存在，使得后表面应力变大，前表面变小；后表面吹起气流越大，后表面的温度和应力越小，冷却效果越好，但对激光器输出光束质量影响