脉冲时域相干合成技术主要通过对功率放大后的高重频脉冲序列进行时序合成，从而降低激光的重复频率，有效地提升输出脉冲的峰值功率与能量，避免放大过程中高峰值功率引起的非线性效应。该技术与空域相干合成相结合，能够突破单纤激光的性能极限，实现高能量、高平均功率和高峰值功率的超短脉冲激光输出，具有广阔的应用前景。介绍了超短脉冲光纤激光时域相干合成的基本原理和关键技术，综述了时域相干合成系统的发展历程及其关键技术的研究现状，重点介绍了近年来脉冲分割放大与脉冲相干堆积技术的研究进展，并对时域相干合成的不同技术路线进行了分析与比较，最后对其未来的发展方向进行了梳理，为相关领域的研究提供参考。

强激光加载下金属材料产生的微喷射现象及其内在的机理分析是冲击压缩科学与工程领域研究的前沿问题，相关研究对于认识材料在极端载荷条件下的动力学行为具有重要意义。近年来国内外科学家们基于各大激光装置开展了大量微喷射诊断实验研究，在喷射物性质、金属界面不稳定性增长以及微喷混合问题等方面取得了一系列重要进展。通过回顾微喷静态和动态诊断实验的研究历程，对微喷诊断实验研究方法的重要应用作了详细介绍，同时对微喷产生的主要作用机制、影响因素以及微喷混合等问题进行回顾、梳理和总结。根据当前国内外微喷诊断实验发展趋势，归纳总结目前微喷诊断实验研究结果中仍存在的不足，并对微喷射实验研究未来发展方向进行展望。

介绍了时空锁模的基本原理和时空锁模的理论模型−吸引子解剖。从空间结构和全光纤结构两方面介绍了近年来国内外在时空锁模光纤激光器方面的研究进展，包括激光腔型的改进、输出性能的提升和实时动力学的观测等。最后分析了目前时空锁模激光器的优势和不足，并对其发展方向进行了展望：时空锁模激光器在产生高功率超短脉冲方面有着巨大的优势，但输出光斑质量差在一定程度上限制了它的实际应用；利用时空自相似演化、波前整形等技术提升光束质量将是未来时空锁模激光器的发展方向。

总结了激光辐射条件下脉冲压缩光栅的激光诱导损伤机理，探究了表面形貌、加工方式、结构缺陷以及表面污染等因素对光栅损伤造成的影响，从微观损伤机理的角度阐释了产生损伤的内在原因。在脉冲压缩光栅的激光预处理、加工工艺及表面污染物的去除等方面，分析了实现光栅损伤阈值提升的内在因素，给出了提升光栅损伤阈值的技术措施。根据影响光栅损伤阈值的因素，提出在光栅运行过程中采用多种措施组合的方式来提升光栅的激光诱导损伤阈值。脉冲压缩光栅激光损伤机理和阈值的研究对脉冲压缩光栅系统的稳定运行具有实践意义，为激光装置高能量密度的输出奠定基础。最后，提出了光栅激光诱导损伤研究的科学与技术问题，为脉冲压缩光栅激光诱导损伤阈值的提升提供新的思路，服务于重大科学装置和重要技术领域的发展。

高功率掺镱光纤激光器在空间环境中的应用日益增多，但掺镱光纤材料在空间辐照条件下会产生色心效应，导致损耗增加，影响光纤器件以及激光器整机的性能，从而给高功率光纤激光器在空间环境的长期稳定工作带来隐患。从空间辐照对高功率光纤激光器性能的影响机理、抑制方法和研究进展等3个方面进行介绍。首先介绍了空间辐照对高功率掺镱光纤激光器中关键光学器件、放大级热负载、非线性效应等方面的影响分析，其次介绍了抑制辐照效应的典型方法及其在高功率掺镱光纤激光器中的可行性分析，最后介绍了国内外典型的高功率掺镱光纤激光器的辐照影响及抑制的研究成果，并展望了未来发展趋势。

由于具有高品质、高效率、高鲁棒性、结构紧凑等优点，光纤激光系统在近20年飞速发展，并得到广泛应用。然而发展至今，依旧存在着一些因素（如非线性效应、热效应、模式不稳定性等）限制着光纤激光系统功率的进一步提升。作为其中的一种主要限制因素，受激拉曼散射效应不仅降低了光纤激光器的输出效率，后向斯托克斯光还会提高系统的损毁风险。最近的研究结果表明，少模光纤中受激拉曼散射在引起模式不稳定性的同时，还会导致准静态的模式退化。因此，需要发展有效的拉曼抑制手段来突破现有瓶颈，促进高功率高光束质量光纤激光发展。在介绍高功率少模光纤激光中受激拉曼散射效应新表征的同时，从高功率光纤激光系统整体优化角度出发，总结整理了相关抑制技术研究新进展，并展望未来可能的研究方向。

受激布里渊散射（SBS）作为三阶光学效应广泛应用于激光组束、分布式光纤传感、布里渊激光器等领域。近年来，SBS脉冲压缩亦得到特殊关注。基于布里渊放大过程中的能量转移特性，SBS脉冲压缩技术能够将ns量级脉冲压缩至亚ns量级，峰值功率可提升1～2个数量级。系统介绍了SBS脉冲压缩基本理论，综合论述了SBS压缩器结构、增益介质、泵浦脉冲等因素对脉冲压缩特性的影响，并对SBS脉冲压缩发展趋势进行了展望，为今后SBS特性的研究提供了有益参考，也为高重频、高能量激光的获取提供了可行方案。

在光纤通信、光纤激光器和光纤传感等领域的实际应用中，需要重点关注光纤中的模式问题。模分复用是提高光通信信息容量的有效方法，模间干涉是大多数光纤传感的基本方法，高功率光纤激光的光束质量控制的关键技术之一就是模式控制，因此，对光纤模式理论、模式产生及转换、模式表征技术开展研究具有重要的研究意义和实际应用价值。论文讨论了光纤的模式及光束质量，分析了多种模式发生及转换的方法，将模式表征方法归结为非相干、相干和低相干测量法。光纤模式表征是目前的研究热点，在多种表征方法中，空间和频谱成像法（S²）和双重傅里叶变换法（F²）具有显著的优越性，可不需要提前知道光纤的几何参数，就可获得模场分布、模式功率占比、群时延等特性。研究表明F²法更适合于表征高功率光纤激光的模场特性。