超短激光脉冲作为产生阿秒激光与探索物质微观世界的重要工具，其时间特性的精确测量尤为重要。介绍了几种少周期激光脉冲的产生以及常用的表征技术，并将表征技术在广义上分为频域测量与时域测量两大类。在频域测量中，通过测量非线性过程产生的光谱信息来反演重构超短激光脉冲的包络及相位；在时域测量中，利用“超快门开关”直接对脉冲的光场信息进行采样，从而获取时间特性。两类技术在应用场景上各有侧重，频域测量因其装置简便快捷而被广泛应用在快速表征的实验场景中，而时域采样则因为可以直接获得光电场信息，常用于与光电场直接相关的超快物理实验。

基于非线性偏振旋转（nonlinear polarization rotation, NPR）锁模机制的光纤激光器因其结构紧凑、可靠性高而备受关注。基于这一锁模原理设计并搭建了掺镱光纤飞秒激光器。当双向泵浦功率为380 mW，在1030 nm波段获得了基频重复率为22.8 MHz的锁模脉冲。脉冲宽度为224 fs，平均功率180 mW，单脉冲能量8 nJ，10 dB带宽约为40 nm，信噪比大于50 dB。该激光器采用环形腔结构产生稳定的锁模飞秒脉冲输出，可实现自启动锁模。泵浦功率增加到1.6 W可观察到最高三阶被动谐波锁模，三次谐波对应68.5 MHz重复频率。该激光器由于在线宽、脉宽、脉冲能量上的优势，在光谱测量、拉曼成像等领域具有应用意义。

近年来，可调谐中红外新波段超强超短激光的出现与迅速发展，开辟了强场物理领域中迄今仍很少探索过的参量空间，为开拓超强超短激光与物质相互作用的新物理、新效应及新应用提供了新机遇。文中总结了中红外超强超短激光近年来的发展趋势与研究方向。针对光参量放大、光参量啁啾脉冲放大、中红外脉冲后压缩以及中红外新型光场调控技术4个研究方向，较全面地分析各自的国内外研究现状，并对未来中红外超强超短激光的发展趋势进行了展望。

激光离子加速是近年来激光等离子体领域兴起的研究热点之一。激光产生的高能离子束具有高亮度、小尺寸、脉宽窄和方向性好等特点，具有很多潜在的应用。概述了几种常见的激光离子加速物理机制，对一系列激光离子加速实验进展进行了归纳总结，最后介绍了几种激光驱动离子束的潜在应用。

为充分利用氟化氪（KrF）准分子激光放大器的长泵浦时间，探索提高激光输出效率的方法，开展紫外超短脉冲在KrF准分子激光器中多脉冲放大和组束的实验研究。采用双脉冲放大方案研究激光脉冲时间间隔对输出能量的影响，确定延时时间，提高脉冲总能量并有效抑制自发辐射（ASE）。实现了单次放大4个紫外超短脉冲，获得了近4倍于单脉冲放大的输出能量。并探索紫外超短激光脉冲的组束技术，成功应用光学角多路的方法将两个亚皮秒的紫外激光脉冲进行精确组束。