作为一种特殊的电磁介质,等离子体具有导行电磁脉冲的能力,因此,基于飞秒激光等离子体通道的电磁脉冲传输研究具有重要的现实意义。本文从理论分析、仿真计算和实验验证三个方面开展了飞秒激光等离子体通道的电磁脉冲传输性能研究,主要研究内容和结论归纳如下:（1）进行了飞秒激光等离子体通道的产生与复合研究。根据飞秒激光大气传输中的非线性物理过程,讨论了等离子体丝的形成原理和过程;利用移动焦点模型研究了自由空间传输情况下和透镜聚焦情况下的成丝位置;研究了等离子体的复合机制。结果表明:基于强场条件下空气中三阶非线性效应,自由传输时自聚焦焦点位置与激光脉冲功率和光束半径均有关;加入透镜后,最终焦点位置与透镜焦距、激光脉冲功率及光束半径均有关;当电子密度较高时,在等离子体弛豫过程中离子-电子复合占优,当电子密度较低时,分子对电子的吸附占优。（2）进行了单通道、平行双通道飞秒激光等离子体电磁脉冲传输的理论与仿真研究。基于麦克斯韦方程和电磁场边界条件研究了电磁波与平面型飞秒激光等离子体的相互作用,考察了表面波的传输特性;建立了电磁脉冲与单通道等离子体传输线相互作用的物理模型,基于时域有限差分方法仿真分析了相互作用过程中等离子体通道周围空间电磁场分布,研究了电磁脉冲沿单通道等离子体的传播特性;建立了高功率微波与双通道激光等离子体相互作用的物理模型,基于有限积分方法进行了相关研究。主要结论如下:对于单通道等离子体,电磁波以表面波的形式传播,其传播速度小于光速,波长小于自由空间中电磁波波长;当等离子体的有效电子密度为1016cm-3时,微波信号强度是自由空间传播时的3倍;在TE极化时等离子体通道具有较好的引导性能;对于低频电磁波的传输性能优于高频电磁波;双通道等离子体上传输的为TEM波;高功率微波（HPM）电场、磁场和感应电流以光速沿双通道传播,且振幅与HPM的传播长度和通道间距呈负相关;还研究了等离子体参数、电磁波参数和传输线结构参数等对两种等离子体通道传输性能的影响。（3）进行了V型双通道及多通道型等离子体天线对高功率微波的传输和发射性能研究。建立了V型双通道和多通道型等离子体天线与高功率微波相互作用的物理模型,通过分析相互作用过程中电场分布和辐射方向图,研究了天线的HPM传输和发射性能。主要结论如下:等离子体天线对不同频率电磁波发射性能不同;等离子体碰撞频率越小,天线的HPM发射性能越好;通过调整V型双通道等离子体的夹角,可以使得主波瓣恰好在天线的角平分线上,即在目标方向上HPM辐射最大;随激光等离子体通道长度的增大,天线的最佳夹角越来越小;随着通道夹角逐渐增大,天线的最大方向性系数先增大后减小;在同等参数条件下,通常开口喇叭型多通道等离子体天线的定向辐射性能最好。（4）实验验证了飞秒激光等离子体通道对电磁脉冲的引导性能。研究发现:飞秒激光等离子体通道的持续时间大约在十几纳秒左右;等离子体通道的传输性能与通道尺寸和电导率均呈正相关;TE极化,透镜焦距越短,飞秒激光脉冲能量越大,等离子体通道电磁脉冲传输性能越强;当透镜焦距分别为50cm、100cm和200cm时,飞秒激光等离子体通道的长度分别可达4.7cm、7cm和23cm;通道上强度最大值一般出现在透镜焦点位置附近;当传输距离为4cm有双丝时测得的微波信号强度是自由空间传播时的30倍。综上所示,飞秒激光等离子体通道具有较好的电磁脉冲引导性能,可以实现HPM的远距离、低损耗传输。