超短超强脉冲激光是目前世界上在实验室内产生超高能量密度、超强电磁场和超快时间尺度的综合性极端物理条件的重要手段。在对超短超强脉冲激光发展现状和趋势分析的基础上，针对高能量密度物理等前沿基础科学实验研究多样化的需求，提出研制不同脉冲宽度、三种脉冲激光（两束输出功率为10 PW的飞秒激光、单束输出功率为1 PW@1 Hz的飞秒激光、单束千焦耳皮秒激光和单束万焦耳纳秒激光）协同输出至4个物理实验站形成不同工作模式，实现多种加载-诊断物理实验功能的星光超强激光装置（XG-ELF）的设想。对XG-ELF装置的物理实验设想和主要设计结果进行介绍。建成后的XG-ELF装置将为我国高能量密度物理前沿基础领域中的研究提供先进的研究平台。

等离子体电极普克尔盒(PEPC)用作多程放大控制、自激振荡抑制以及反激光隔离，是大型高功率固体激光器的核心器件。本文从高功率固体激光器的发展对光开关提出的要求出发，系统地综述了等离子体电极普克尔盒的性能特点以及研究进展。重点介绍了中国工程物理研究院激光聚变研究中心近年来在PEPC研究方面所取得的进展，包括单脉冲驱动的组合口径PEPC、低损耗PEPC以及重复频率运转的PEPC。

巨型高峰值功率激光装置的总体规模与性能是一个国家在强激光技术研究与应用领域综合实力的集中体现。简要介绍了装置基本结构、关键科学技术与工程问题以及总体设计要素, 回顾了两台中国二代巨型高峰值功率激光装置的基本状态与技术特点, 展望了未来中国高峰值功率激光技术与工程发展的基本趋势。

根据放大器下装光机模块的接口尺寸分析了应用于特定环境下的升降平台的结构设计要求,采用等强度悬臂梁理论构建了升降平台的力学计算模型,推导了变截面平台结构的刚度公式并以此计算了升降平台的主要结构参数。运用ANSYS软件构建了升降平台的三维模型并开展了结构力学分析,分析结果验证了理论设计参数的合理性。在提高安全系数的前提下运用ANSYS软件重构了平台三维模型并进行了平台刚度冗余情况分析。以平台质量最轻为主要目标,采用ANSYS软件的全域寻优工具对升降平台的结构参数进行了优化,并将优化结果应用于某系统的垂直举升机构样件制作。

基于美国国家点火装置(NIF)介绍了钕玻璃激光放大器空间布局和光机组件结构组成, 剖析了光机组件现场安装工装和现场安装工艺参数, 研究了光机组件现场安装技术：精确定位与刚性连接、全行程导轨陪护技术以及基于CCD的分级举升和柔性就位。同时, 针对我国类似装置就现场安装情况进行了总结。本研究成果拟为我国即将研制的特大型激光驱动装置提供技术支持。

双脉冲双向传输放大构型是一种在惯性约束聚变激光驱动器领域具有极大应用价值的新型多程放大技术。针对变形镜代替腔镜对双向传输放大构型两束脉冲波前畸变进行补偿的问题, 通过将两束脉冲波前先拼接再补偿的方法, 研究出了一种基于双变形镜双哈特曼-夏克传感器耦合控制的新型波前校正技术, 并利用神光-Ⅲ主机装置的实测数据进行了模拟验证。结果表明, 该技术能够有效控制两束激光传输放大过程中所引入的波前畸变, 满足系统对空间滤波器过孔的要求。

双脉冲双向传输放大构型可对两束激光脉冲沿主放大器空间对称的两个方向同时进行传输放大，有效增加了放大器的储能提取率，在惯性约束聚变激光驱动器领域具有很大的应用价值。通过建立等效光路，推导了两束激光脉冲在传输放大时波前畸变的叠加过程，并对神光-Ⅲ主机装置中的实测数据进行了数值模拟。结果表明,双向传输放大构型下两束激光脉冲的波前面形存在一定差异，波前像差集中在低频段，且三、四程放大时空间滤波器小孔处的激光脉冲和输出激光脉冲的波前畸变较大。为保证输出光束质量和光束通过空间滤波器小孔，必须对主放大器内的波前像差进行补偿控制。这些结论将为双脉冲双向传输放大构型的波前控制方案的设计提供理论指导。

研制了多功能、高精度的激光参数精密诊断系统, 整个诊断系统由基频光诊断模块、三倍频光诊断模块、在线损伤检测模块、开放式频率转换组件以及相应的辅助单元组成, 在系统控制软件调度下自动完成频率转换组件前后的光束近场、远场、能量、波前和脉冲波形等激光参数的精密测量以及数据采集、储存和处理, 为激光装置负载能力提升和相关关键单元技术的研究提供准确可靠的数据。