设计并自制了一种平行平面腔法布里-珀罗干涉仪,将脉冲染料激光器的输出线宽由4 GHz压缩至340 MHz。采用法布里-珀罗标准具拍照法对激光线型进行实时监测,实现了脉冲激光线型的同步扫描;配合碘吸收谱测量,搭建了经线宽压缩的脉冲染料激光的100 MHz量级的精细波长调谐及标定系统。将该激光系统用于氧化物阴极放电氩等离子体的激光诱导荧光诊断中,验证了线宽压缩系统的可行性,离子速度分布函数的速度分辨率可达200 m/s。

激光等离子体磁重联实验再现了卫星观测到的日地磁场活动特征。一方面,实验再现了太阳冕区物质抛射及耀斑结构，包括明亮的尖屋顶状环、具有微细结构的磁化等离子体团以及二者之间因为磁场拉扯而产生的二阶电流片。另一方面，实验发现存在三个电子扩散区(EDR)，这与欧洲空间局Cluster卫星先后在2003年和2005年发现的分别处于地磁尾重联区中间部位及两侧分形线位置的两类EDR结构相似。所不同的是，在激光等离子体磁重联实验中，两类EDR在一次重联过程中产生，但中心EDR出现时间晚于两侧EDR，且其发展速度更快，喷流速度接近或者超过迎流Alfven速度。通过对太阳耀斑附近、地磁尾重联区以及激光等离子体自生磁场重联区位置等离子体的参数比较，显示三者在一定程度上具有Euler-Alfven相似性，这表明可以通过激光等离子体自生磁场的重联过程来研究其他两种等离子体中的磁重联现象。

用轨迹追踪法计算了平行和锥形毛细管内壁上的光强分布。发现管壁上的光强随距离阶跃式地快速衰减。相同聚焦透镜下,细管的光强衰减比粗管快;大锥角比小锥角衰减快。随着聚焦透镜的F数的增加,光强衰减变慢,平均光强增加。

应用一维粒子模拟方法数值研究了超短超强激光和稠密等离子体的相互作用。结果表明,在等离子体中激发起无规则的电场波动,同时在等离子体中产生温度很高的电子。

用一维粒子模拟方法(Particle-in-Cell)数值研究了超短超强激光(IK2>1018W·Lm2/cm2)与稀薄等离子体的相互作用过程。结果表明,超短超强激光与稀薄等离子体相互作用后,在等离子体中激发起尾波和拉曼(Raman)波,它们的波长和频率的值与解析解符合得很好;同时在尾波的作用下,等离子体中的部分电子被加速到很高的速度,甚至接近光速。

应用一维粒子模拟方法(Particle-in-Cel)数值研究了超短超强激光(Iλ2>10 18 Wμm2/cm2)和稀薄等离子体相互作用后等离子体尾波的产生及其对电子的加速。结果表明,单束激光和拍波与稀薄等离子体相互作用后,在等离子体中都能激发起尾波,但拍波激发的等离子体尾波的强度和波长较大,同时等离子体中的电子动量也给加速得比较大。