激光探针是一种常用的高温稠密等离子体电子密度主动诊断手段,特别是在Z箍缩等离子体实验诊断中有重要应用,本文重点对Z箍缩实验中基于激光波前改变的测量方法及密度反演进行分析讨论,提出了编码源方法并进行了论证。基于激光在等离子体中传播的折射率关系,针对Z箍缩实验的特点,分析了磁场等因素对折射率的影响,总结了数值计算和数据反演使用的主要模型和数学关系。采用几何光学近似描述激光在等离子体中的传播,基于正则方程进行光线径迹追踪：在密度轴对称分布的情形下,可以根据激光穿过等离子体的偏折角或波前相位变化利用Abel变换获得等离子体密度分布；并且分析了近轴近似的偏差估计。对于探针光剪切干涉系统,数值模拟了高斯型密度分布下的干涉成像,分析了剪切量和倾角对成像的影响。建立了从干涉图像反演计算径向密度分布的完整算法：分别利用条纹中心线法和傅里叶变换法从干涉图像提取干涉相位,利用多项式拟合法重建波前,进而由相位变化反演得到密度分布,并对算法的误差积累过程和分布进行了讨论。在已有的探针光诊断理论和实验基础上,本文着重讨论了一种新的密度诊断思路,即探针光编码源成像,该方法在光路靶区前设计一块编码板对入射探针光波前空间分布进行改造,基于偏折法可以测量等离子体密度分布。设计了简单的条纹型编码板对光束输运的可能情形进行了模拟成像,表明实验中需要选择合适的物面以提高成像效果。通过条纹匹配和物像关系可以提取到偏折角,对其积分可以直接获得面密度分布。对于轴对称密度分布情况,建立了基于样条插值和Abel积分的密度反演算法,能得到和初始密度设定值较为吻合的计算结果。该方法具有可调的灵敏度并可实现100μm量级的空间分辨。完成了实验室编码源方法验证系统的搭建和调试,采用二倍频532m波长激光,利用4f像传输系统进行编码板的像传递,成像记录使用ICCD相机,开展了针对水稳等离子体火焰枪靶的密度分布测量演示验证实验。该系统布局简单,调试容易,对光源和光学器件性能参数要求宽松,具有很好的测量适应性。针对ICCD图像,选择采用带有条纹方向属性的切角正弦图提取中心位置的处理办法,获得了光束的偏折角分布信息,并反演得到折射本领分布。从状态方程和沙哈方程等出发分析了喷枪等离子体的成分,讨论了其温度分布,估算其高温区电子密度分布在10¹⁶-10¹⁷cm^-3范围。