在激光间接驱动惯性约束聚变研究中,黑腔内激光与等离子体相互作用会产生众多参量不稳定性,对激光与X射线的转换效率和氘氚燃料靶丸的均匀辐照产生深刻的不利影响。激光等离子体相互作用与激光的光束性质有着密切的关系,对激光束的远场分布轮廓和均匀性提出了要求。高功率激光驱动装置可能采用多束激光聚焦于一点的集束聚焦打靶方式,集束聚焦为靶面光场调控提供了一个新的维度,同时,集束中的多光束干涉会对焦斑均匀性造成影响。如何进一步提升匀滑性能以及对匀滑光束的性质的研究对于激光等离子体相互作用研究、抑制激光等离子体不稳定性和推动惯性约束聚变研究具有重要的意义。论文简要介绍了目前的主流光束匀滑技术的研究进展。通过理论分析,阐述了光谱色散匀滑(SSD)实现靶面光场匀滑的物理内涵,分析了 SSD光束的匀滑特性及其受限因素。结合高功率固体激光驱动装置采用集束聚焦打靶的发展趋势和解决多光束干涉调制问题的需求,讨论了集束聚焦中的空域匀滑与时域匀滑技术。论文的主要进步点包括:1.通过对SSD光束物理图像的分析,阐述了 SSD实现焦斑匀滑的物理内涵,即匀滑效果来源于远场基元电场相位随时间的演化;完善了 SSD匀滑效果的理论模型,即SSD的匀滑效果同时受限于调制深度与色散范围。2.基于对SSD光束的研究,分析了单光束中多频调制SSD的匀滑效果,证明了多频调制SSD不能在单频调制SSD取得最佳匀滑效果的基础上进一步提升匀滑性能。3.提出了在集束多频调制光谱色散匀滑技术,并通过数值模拟证明了该方法的可行性。同时研究了在集束中应用二维光谱色散匀滑对远场分布均匀性的影响。论文的研究工作为高功率固体激光驱动装置靶面光场调控提供了新的思路。