激光驱动的白光光源在超高亮度、高准直性和远距离照明领域具有很大的应用潜力, 但由于蓝光激光和转换荧光在光源性质上的失配, 造成激光驱动白光光源的光均匀性差。本研究在Y₃Al₅O₁₂ : Ce³⁺(YAG)荧光玻璃薄膜(PiG)中引入不同种类的第二相, 如TiO₂、BN、Al₂O₃或SiO₂作为散射介质来调节光路, 并对第二相的掺杂浓度分别进行了优化。研究分析了掺入不同种类第二相的YAG PiG获得激光驱动白光光源的实物照明图像和散斑图像、亮度和色温的角分布情况及其光学性质。结果发现, 引入第二相大大改善了白光光源的亮度和色温均匀性, 其中具有最大相对反射率的YAG-TiO₂ PiG, 获得综合性能最佳的高均匀性白光光源, 在蓝光激光激发下, 其发光饱和阈值和光通量值达到最高, 分别为20.12 W/mm²和1056.6 lm。本研究为荧光转换材料中散射介质的选择提供了指导, 为实现高均匀性、高亮度的激光驱动白光光源奠定了基础。

在瞬态高速测速场景中，目标物体在几十ns时间内能加速到几~几十km/s，因此光子多普勒测速系统中电学数模转换器件带宽要求达到GHz甚至上百GHz。时间拉伸光子多普勒测速系统利用飞秒激光时间拉伸特性，在光域中完成信号降频处理，降低了光电信号探测器件和电学数模转换器件带宽压力。提出了改进的时间拉伸光子多普勒测速系统，飞秒脉冲经过第一级色散器件充分展宽铺满整个时域，避免了速度信号的采样间断；信号解调上采用误差补偿算法对频移信号进行补偿，减小了因为位移引入的系统误差，从而增加了有效记录时间。实验使用纳秒激光驱动铝膜产生高速飞片，测试了文中测速系统在记录时间1.2 µs内的实验效果。实验使用重频50 MHz飞秒光源，第一级和第二级色散器件分别使用200 km和100 km单模光纤，构成比例因子2/3。最终实验表明系统将3.6 GHz的多普勒频移信号降低为2.4 GHz，通过与光子多普勒测速系统进行结果比对，实验动态误差小于5%。该系统将能够应用于多种动高压技术加载飞片场景下的速度进行测量，为瞬态高速测量领域提供了新的测量手段。

流动的无支撑液体薄膜在各个领域有着广泛应用。超强激光作用在这样的薄膜上，可产生涵盖太赫兹到伽马射线的高亮度次级辐射及高能的离子，并具有高重频、低成本、可连续工作等显著优势。概述了液体薄膜靶的制备和表征方法，阐明了液体薄膜靶相对于传统靶材的特性和优势，并对其在激光驱动辐射源和激光离子加速中的应用做出了总结和展望。

激光驱动动态压缩实验是极端高压高密度研究的主要途径，在多个学科领域具有重要意义，包括地球行星科学，材料科学以及惯性约束聚变，有助于认识极端条件下的材料特性并拓展其在各学科的应用。近年来激光驱动压缩技术在激光装置、激光等离子体、制靶和诊断技术的同步提升下取得了突破性的进展，与其他极端条件实验平台相比，其斜波压缩、复杂路径、衰减冲击等新型加载路径得到快速发展，微介观诊断技术和宏观诊断技术相结合，具有明确的超高压、高温、高应变率以及高同步精度等技术特色。从激光驱动材料压缩的热力学路径、激光驱动的机制与特色、激光驱动实验技术、材料极端压缩物理进展等方面介绍激光驱动实验和理论方面的进展。

激光驱动惯性约束聚变的打靶过程中，光场不同空间频率的不均匀性会引起内爆的流体力学不稳定性、印痕效应和激光等离子体不稳定性。这些不稳定过程将最终影响内爆压缩倍率，从而影响到点火。为了控制焦斑不均匀性进而抑制不稳定过程，人们提出了束匀滑技术：通过光场调控控制焦斑分布特性，进而控制束靶耦合过程。束匀滑可分为空间域匀滑和时间域匀滑。空间域匀滑通过控制波前形态获得平整的焦斑包络，降低低频不均匀性。时间域匀滑通过控制光束的相干性减弱激光焦斑中的散斑，进而减弱中高频不均匀性。随着抑制更高激光功率密度条件下激光等离子体相互作用的需求愈发紧迫，涌现出一些新型的束匀滑方法。文中介绍了束匀滑技术在大型激光装置上的使用情况，并对目前提出的各种束匀滑技术进行了总结和分析。

激光车灯对比于LED车灯，具有能耗小、体积小、亮度高等优点，是汽车车灯发展的新方向。提出了一种激光车灯的完整的设计思路。光源采用激光二极管激发荧光片得到白光。通过搭建光学检测平台研究激光驱动白光光源的光学特性，通过机器视觉的方法研究荧光片前后光斑的形状和尺寸的变化，从而精确地建立光源的仿真模型，为后续的光学设计提供理论依据。通过非成像光学设计方法，设计了Fresnel透镜实现了对激光的整形，并利用超精密车削实现透镜的加工。完成了车灯的设计和组装，并通过光学仿真和光学实验验证了设计的正确性。

采用激光驱动技术模拟高速运动金属颗粒与气体相互作用过程，研究高速气固两相流输运过程。采用驱动靶优化设计、激光参数调节等方法对颗粒加速过程进行控制，利用高时空分辨率、高精度瞬态实验诊断技术获取高速颗粒瞬态物理图像。通过求解三维雷诺平均Navier-Stokes方程和刚体飞行六自由度动力学方程数值模拟高速单颗粒与气体混合过程，方程采用高斯?赛德尔隐式方法进行时间推进求解。研究表明，激光驱动方法能够有效地发射金属颗粒，阴影照相技术能够有效获取高速颗粒物理图像。数值模拟给出了高速颗粒与气体作用的流场参数。