以实现可用ICF（惯性约束聚变）为目标，世界上各国纷纷开展了对高功率激光驱动系统的研究。近年来高功率激光驱动器得到了飞速发展，光路路数不断增多、光束口径不断增大。由于对聚变输出能量的要求日益增长，放大器的数量及其他元器件的个数也在成倍地增长，增长的元器件数目及光路长度给准直过程带了更大的挑战。因光束通过元器件数目的增加，系统准直过程需要更长的时间，更高的精确度，因此高效性成为准直系统追求的目标之一。又因系统的整体空间是固定的，随着元器件数量的不断增多，留给准直系统的空间便相对减少，因此模块化成为准直系统所追求的目标之一。同时为满足未来高功率激光器对聚变能量更高的要求，智能化的自动准直系统仍是其追求的重要目标之一。如何确保激光光束能够高精度地穿过各个光学组件，最终精确地照射到微型靶丸上，并快速、准确地获得激光光束的真实误差信号，设计出一套高效的反馈补偿方式及控制程序，完成全系统光路的自动调整成为升级装置自动准直设计主要的技术难点。　　本学位论文致力于高功率激光器自动准直技术的研究，主要目的是为高功率激光驱动器自动准直系统的快速、准确完成提供系统的、有效的保证，其主要内容如下:　　1.提出一种新型的光斑定位、提取算法，实现对光斑目标的精确定位——为满足高功率激光驱动器光束自动准直的高精度和实时性要求，提出了一种快速高精度自动准直目标定位算法。首先利用变结构元广义数学形态学边缘检测算法在充分提取图像边缘细节信息的同时抑制图像噪声的影响，然后采用拉格朗日多项式插值算法对圆目标轮廓进行快速亚像素定位，最后利用最小二乘拟合以及几何形心拟合的方法实现图像中光斑目标中心的精确定位。该算法经实际验证，实验结果表明，主放输出光束近场准直准确度优于0.2％。　　2.提出了一种基于光斑形状分析的自动准直方法，提高了准直系统的可靠性——为满足高功率激光装置光路自动准直系统的高精度要求，提出一种光束非垂直过孔状态下椭圆光斑的光斑差值快速调节法。首先，利用基于最小二乘法的椭圆拟合改进算法处理椭圆光斑，得到椭圆光斑长短轴的轴长，通过远场反射镜调节长短轴轴长差值以调节光斑形状，至长短轴轴长相近，获得规则的圆形光斑，然后，分析圆形光斑中心与基准位置的偏差值，将该差值转为闭环控制的步进电机调整步数，最终实现高功率激光装置光束的自准直。该算法应用在高功率激光装置光路自动准直系统中，结果表明，该算法的远场指向精度优于1μrad。　　3.提出一种基于Jacobian矩阵的近远场串并行准直方式，大幅地降低了系统的准直时间——自动准直系统是维持高功率激光装置系统高效运行的重要子系统之一。结合以太网，设计出一套新型光路自动准直控制和检测方案。采用基于耦合矩阵的前馈补偿及图像Jacobian矩阵的近远场串并行准直方式，并在步进电机的控制策略中采用模糊控制算法，提高光束近远场图像的处理精度，大幅降低了系统的准直时间。该方案在某高功率激光装置实验平台上进行了实验验证。实验结果表明，该准直系统远场的平均调整误差为空间滤波器小孔直径0.44％，能够满足准直系统远场调整精度（小于小孔直径5％）的要求，准直时间由原有的30mins缩短至12mins左右。　　4.准直系统软件的设计研究——系统地给出了高功率激光驱动器准直系统软件的设计理念。本部分首先给出了准直系统软件设计应遵循的原则和一般性的指标要求，之后给出了准直软件设计方法和实例分析。本部分的主要结论是系统地分析准直软件的设计方法、准直流程和实例。