介绍了为提高惯性约束聚变(ICF)激光驱动装置的光束质量和输出功率, 我国在神光系列激光装置的建设、运行和性能提升方面开展的工作。综述了我国近年来ICF激光装置用光学元器件的重要研究进展。文中涉及了高纯金属铪和磷酸二氢钾(KDP)等原材料的制备和四大主材(钕玻璃、高纯度KDP、熔石英和KDP/高掺氘KDP(KDP/DKDP晶体)的熔炼、加工和生长。描述了元器件的冷加工(针对钕玻璃、白玻璃、KDP晶体)技术和镀膜技术(针对介质膜和化学膜)。最后, 给出了针对大口径光学元件工序检及终检开展的多项关键检测技术。文中介绍的关键技术与工艺满足了绝大部分光学元器件的需求, 显著提升了光学元器件的研发和生产能力。

基于SG-Ⅲ主机装置预放系统，提出一套预放系统能量平衡方案，实现了对预放系统输出能量的精确控制。装置运行实验结果表明，预放系统的能量平衡控制精度达到5.47%。通过对影响预放系统输出能量平衡各项因素的定量分析，指出影响预放系统能量平衡控制精度的主要因素是1 Hz重频能量波动，而提高1 Hz重频能量稳定性的关键在于控制前端系统注入偏振能量波动。

为了增加ICF激光驱动器的灵活性，使其可满足多种聚变点火方式，激光驱动器激光打靶角度的优化设计应以间接驱动为主，同时兼顾直接驱动。以神光Ⅲ主机装置为例，基于已有的间接驱动激光打靶角度设计，用球谐模和三维辐照场方法，完成了兼顾直接驱动打靶角度的优化，结果表明优化设计的打靶角度可实现小于1%的球靶表面辐照均匀性。同时分析了激光参数对辐照性能的影响，并获得了满足直接驱动要求的陡边小焦斑设计。

梳理任务可用度的基本模型，构建装置执行任务的过程类型和时间模型图，体现任务时限和修复时限的要求，以此给出装置单次任务可用性评价模型；选用曲线拟合和拟合优度检验方法，考虑修复对任务影响程度差异及其发生概率，建立装置多次任务可用性评价模型、评价方法及分析步骤，为系统地开展惯性约束聚变激光装置可用性评价提供一般模型和方法。通过对神光-Ⅲ原型装置使用可靠性数据处理和分析，验证提出的模型和分析方法的正确性和经济性。研究成果将直接应用于神光-Ⅲ主机装置的可靠性工程建设中。

系统可靠性设计使用电路容差分析技术来保证电路特性获得稳定而可靠的输出,对于稳定性和可靠性要求高的系统进行容差分析尤其必要。能源系统作为惯性约束聚变(ICF)激光装置的重要组成部分,其可靠性直接关系到激光装置的稳定运行。能源系统电路的容差设计与分析,是激光装置可靠性设计分析必不可少的工作项目之一,对提高能源系统的可靠性进而保证整个激光装置的稳定运行具有重要意义。给出了能源系统电路设计图及其规定功能,然后在对容差设计模型进行一般性描述的基础上,利用随机优化设计方法,建立了能源系统电路容差设计随机优化模型,并对模型的设计变量、随机参数、设计准则、约束条件等进行了详细说明,最后给出了计算机仿真方法求解模型的流程及模型的可行解集。