一种气冷高平均功率复合式激活反射镜结构激光放大器，包括M个交错相对平行排布的结构相同的双放大模块，每个双放大模块由 形框、N块复合式片状增益介质、氦气、激光二极管阵列，N块复合式片状增益介质具有不同的掺杂浓度和长度，由短到长自 形框的直边向外同轴依次排布在 形框内，各块增益介质长度L和掺杂浓度t的乘积相等，形框的上斜框和下斜框均有流体循环通道，该流体循环通道与所述的N块增益介质相对应的间隔处均设有冷却循环孔，供所述的氦气在所述的增益介质之间流通。本发明结构更加紧凑，有利于集成化与模块化；有效的避免了增益介质表面镀膜膜层在水冷却方式下的水侵蚀等问题，具有输出光束质量好，系统效率高等优点。