本发明涉及一种多波长大模体积激光器，在谐振腔内采用宽带激光增益介质和色散光学元件，实现不同谐振波长在激光增益介质上路径分开，进而实现多波长大模体积激光共光路输出。包括泵浦源、谐振腔全反射镜、谐振腔输出耦合镜、激光增益介质、色散光学元件。色散光学元件实现不同谐振波长在激光增益介质上路径不同，宽增益的激光增益介质实现对多波长激光增益，避免不同激光波长间的模式竞争，实现多波长激光同时谐振。本发明是一种新型的激光器结构，可降低激光增益介质的激光功率密度、增大散热面积、提高激光输出功率，且实现多波长激光共光路高光束质量输出。