在为实现惯性约束聚变（ICF）而进行现代大型激光驱动器的设计时，限制能量特性的一个关键因素，就是光路中大口径谐波转换晶体上所出现的破坏性非线性效应。当泵浦光强度超过产生非线性效应的阈值时，激光通过谐波转换晶体后，不但光束波前质量将有可能变差，而且还会损失一部分能量，更严重的是光学元件的致命破坏。在KDP和KD^*P谐波转换晶体中，沿着垂直泵浦光方向的横向受激拉曼散射（TSRS），是上述所说的非线性效应中，最有可能出现的破坏性非线性效应。因此，本论文以我国ICF驱动装置——神光—Ⅲ原型样机（TIL）的研制为背景，针对装置为用户型装置的要求，考虑驱动器谐波转换晶体运行的安全性，紧密结合中物院多项基金的任务要求，对其中的TSRS进行了探索研究。全文共分八章，取得的主要成果及创新点如下： （1）首次建立了谐波转换晶体的TSRS物理模型 本文根据量子力学原理，在考虑如下物理过程和参量的基础上：光与物质的双光子相互作用；Stokes光的傍轴衍射；Langevin（郎兹万）噪声源；晶体表面反射和端面反射；增益系数、光束口径、脉宽和三倍频光能量密度，推导出高通量激光在KDP和KD^*P谐波转换晶体中的TSRS物理模型和空间上的近轴算符Maxwell-Bloch-Langevin方程组。 （2）编写了TSRS计算程序，并将计算程序进行了校核 本文在谐波转换晶体TSRS物理模型的基础上，编写了TSRS计算程序。为了验证本文所编制程序正确与否，将美国LLNL实验室的相关参数代入本文编写的TSRS计算程。结果表明，在采用相同参数的条件下，二者计算结果一致。同时还将本文计算结果与美国LLNL实验室的计算结果进行了全面、细致的比较，从而证明了本文所编程序及计算方法的正确性和可靠性。 （3）首次开展了ICF驱动器谐波转换晶体中TSRS的研究 ICF驱动器一般采用KDP或KD^*P晶体作为三倍频晶体，而KD^*P晶体的造价要远远高于KDP晶体。同时，两者产生的（F_S）_peak，（Stokes光能量密度最大值）却不同。究竟选择何种晶体作为三倍频晶体，主要取决于它能否承受住TSRS光的光损伤及驱动器的性价比。本文针对神光一IH原型样机（T工L）的技术指标，在长脉冲和短脉冲两种脉宽条件下，对谐波转换晶体的TSRS进行了定量研究。在考虑驱动器运行的可靠性、稳定性及性价比的基础上，为工CF驱动器选择何种晶体（KDP还是KD，P晶体）作为三倍频晶体提供了理论依据。（4）首次进行了高强度情况下谐波转换晶体的TSRS特性研究 为了形成了研究的系统性和普适性，在国内外首次对TSRs、的特性进行了定量研究。在1一4GW/c扩强度条件下，考虑了3。光的强度调制、光束口径、脉宽和强度等因素对谐波转换晶体中TSRS的影响，并计算得出了一些相关阐值，得到了驱动器工作的临界状态，为防止出现TSRS的光损伤提供了理论依据，对高功率激光驱动器的工程设计具有实用价值。 （5）谐波转换晶体TSRS实验平台的设计 通过计算，发现TSRS效应随晶体增益系数g的变化非常敏感，而现有文献对g值的说法不一。为了能提供晶体选择的确切依据，需通过实验测定g值，然后再通过理论计算分析，为最终确定选择何种晶体作为三倍频晶体提供判据。（6）高强度三倍频近场测量实验与模拟计算的误差分析 在ICF的三倍频实验中，以往的研究多注重于高强度和高转换效率，而有关高强度三倍频光束质量的研究在国内还未见实验报道.因此，本文首次通过测量高强度三倍频实验的1。光和3。光的近场光束质量，并将测量和模拟计算所得到3。光近场光束质量作了对比，重点对两者之间所存在的误差进行了探讨，并定性分析了模拟计算程序中还没考虑到的影响3。光光束质量的主要因素，建议在以后的模拟计算程序中再进行优化设计，最后讨论了改善3。光光束质量应采取的必要措施，这对进一步的理论和实验具有参考价值。