超短脉冲激光在科学研究和工业生产中具有越来越广泛的应用,这也对脉冲激光光学系统输出的光束质量提出了更多的要求。而光学系统的面形误差和装配误差对脉冲激光光束质量有很大影响。因此对超短脉冲经过光学系统后的光束质量进行仿真,并且分析误差产生的影响,对光束质量的控制具有重要意义。脉冲激光的光束质量包括时间特性和空间特性两个方面。空间特性主要包括焦斑尺寸,脉冲波前等,而时间特性主要体现在输出脉冲的时间宽度上。对脉冲时空特性的仿真主要有两种方法,一是基于菲涅尔衍射理论和麦克斯韦方程组的数值计算方法,二是基于实际光线追迹和衍射积分相结合的方法。前者无法处理光学系统的像差和各种误差对光束的影响。因此本文采用第二种方法进行仿真。在此基础上,本文进一步对面形误差、装配误差的影响进行了分析,并设计相应实验进行了验证。作为国家自然科学基金“光学系统实际误差对高能短脉冲激光输出的影响研究”的一部分,本文主要工作内容包括面形误差的Zernike多项式拟合,带误差面型的光线追迹,空间特性仿真,脉冲宽度的计算和实验验证等。