由热的原因导致的失真对固体激光器的功率和效率的影响较大。对YAG晶体来说，热透镜效应和热致双折射是最主要的热失真因素。
经典模型中，将晶体的热、机械、光学参数当做常量来计算。David等人指出了经典理论的局限性，并考虑参数随温度、应力、应变的变化关系，建立了非线性模型。下图即为经典模型和非线性模型的计算结果比较。其中工作温度为77K，晶体直径6mm，热流密度250W/cm3。
图 1 经典模型计算结果X 轴为晶体半径cm Y 轴为折射率变化率×e-5
图 2 非线性模型计算结果X 轴为晶体半径cm Y轴为折射率变化率×e-5
