在惯性约束聚变间接驱动装置中, 针对柱形腔两端注入结构及其光路排布方案, 建立了基于束匀滑技术的激光束传输模型。在此基础上, 分析了激光集束在真空柱形腔腔壁上的辐照特性, 并根据柱形腔整体腔壁光斑排布特性, 对激光集束光路排布进行了初步优化。结果表明, 随着入射角度的增加, 激光集束在腔壁的光斑尺寸逐渐变小, 而其在腔壁上的热斑比例无明显变化, 偏振特性也基本保持一致。通过进一步分析所有激光集束在腔壁上的强度分布和热斑比例可知, 内、外环激光集束在腔壁上的交叠区域将增大局部峰值强度, 提高热斑比例。可以通过适当调节内环激光集束的焦面位置和入射角度来改善所有激光集束在腔壁上的辐照特性。

在基于光克尔效应的径向匀滑方案中，抽运光脉冲序列利用非线性介质的光克尔效应对激光束附加周期性的球面位相调制，从而使激光束远场焦斑内部散斑产生周期性的径向扫动，以改善远场焦斑均匀性。为了分析抽运光时间特性的改变对匀滑效果的影响，建立了径向匀滑方案的理论模型，并利用该模型对抽运光的时间特性参数进行了分析及优化。结果表明，在抽运光子脉冲之间的延迟时间一定时，子脉冲的脉宽过大或过小均会降低激光束远场的辐照均匀性，而随着子脉冲脉宽的增大，激光束远场的辐照均匀性随积分时间的波动相对趋于稳定，因而在避免产生明显“拍频”现象的前提下，选取较大的抽运光子脉冲脉宽更有利于实现稳定的匀滑效果。激光束与抽运光的时间同步精度对初期的匀滑效果有较大的影响，当抽运光提前1/5个周期左右时，可以在更短的积分时间内达到较好的径向匀滑效果。此外，不同的抽运光时间波形所获得的匀滑效果也有所不同，当抽运光的时间波形为三角波时，焦斑内部散斑的径向扫动速度较为稳定，可以使径向匀滑的整体效果及稳定性得到有效改善。

针对间接驱动装置中球形腔结构及其光路排布，并基于光谱角色散、连续相位板(CPP)和偏振控制板联用的束匀滑方案，建立了球形腔内激光束的传输模型。由于球形腔和光路排布的高度球对称性，在对激光束经过注入孔的传输特性进行分析时，选取注入孔所在平面作为观察面，并主要对其“堵孔”问题进行分析；在对腔内的传输及腔壁的辐照特性进行分析时，选取了一系列同心球面作为观察面，以分析其均匀性。计算结果表明当不同入射角度的激光集束采用相同的CPP 设计时，随集束入射角度的增大，在注入孔处，激光的注入率降低，更易导致“堵孔”现象，但激光集束在腔内的交叉重叠会逐渐减少，其在腔壁上的光斑均匀性有所改善，且整体光斑的占空比较有所提高，更利于靶丸均匀辐照。当不同入射角度的激光集束采用不同的CPP 来优化光斑时，在注入孔的“堵孔”问题得到改善，而腔壁的占空比有所降低。在实际工作中，应综合考虑注入孔的注入率和堵孔问题、腔内的交叉、腔壁上的光斑均匀性及占空比，对球形腔中集束的入射角度进行合理设计。