“宽频带”和“非线性”是强激光科学技术领域中的两大核心关键技术。从实验上揭示宽频带激光的非线性小尺度自聚焦特性,对发展高功率激光系统具有重要的理论和实际意义。本文在利用解析和数值方法研究宽带激光自聚焦规律的基础上,通过搭建具体的实验平台,进一步从实验上研究了宽带激光小尺度自聚焦的动态传输过程。取得如下主要结果:建立了超短脉冲在非线性介质中传输的理论模型,以分步傅立叶算法为核心编制了求解此理论模型的数值模拟程序,分别数值模拟了在一字细丝衍射调制下脉冲啁啾对超短激光脉冲小尺度自聚焦的影响过程和超短激光脉冲在十字细丝衍射调制下的小尺度自聚焦的动态传输过程。数值模拟结果与实验结果符合很好。实验研究了有空间小尺度调制情形下脉冲啁啾对超短激光脉冲小尺度自聚焦的影响过程和小尺度自聚焦的动态传输过程,发现:一、随着脉冲啁啾的增大,小尺度自聚焦所引起的调制增长延缓,同时自聚焦的平均输入功率也相应地增加。二、在一定的空间细丝调制下,随着平均输入功率的增大,超短激光脉冲的小尺度自聚焦的演变过程大致是:先在某些特定位置发生小尺度调制的增长,随着平均输入功率的增大,在其他位置出现新的小尺度自聚焦现象,随后小尺度调制的增长变得缓慢,最终这些增长之间发生多路竞争并分裂成丝。