随着欧洲极端光基础设施（ELI）和上海超强超快激光设施（SULF）等多台PW激光设施的建设,未来几年内激光强度将达到10²33 W/cm²以上。在这种强度下的激光与物质的相互作用进入到由辐射反作用力和量子电动力学（QED）效应主导的高度非线性物理范畴。电子在超强激光场中作强非线性相对论运动时,会辐射出大量的高能光子,这些高能光子可通过多光子Breit-Wheeler（BW）过程,产生高能量密度的正电子束。本文主要研究了超强激光驱动固体靶产生超亮γ辐射和稠密正电子,主要内容如下:首先,研究提出了双束斜入射激光与平面靶相互作用产生稠密正电子的方案。当双束斜入射激光脉冲聚集到平面靶后,激光打洞过程得到了增强,电子受到的横向电场力增大,在激光脉冲前端会形成更为稠密的电子趋肤层,这使得反射激光呈现出更好的聚焦性,显著增强了靶形变区域的电磁场,该区域产生的高能γ光子的能量增加,从而提高了BW过程产生的正负电子对。结果表明,当两束强度为4×10²³W/cm²的激光以π/12的斜角入射平面靶时,产生的正电子数超过3×10¹⁰,比相同强度的单激光增加了50倍。进一步证明了双束斜入射激光与平面靶作用产生正负电子对方案的可行性。同时,随着斜入射角的增大,激光能量转换效率降低。其次,研究了激光驱动阵列靶产生高亮γ射线和稠密正电子束的方案。当线性偏振激光脉冲在微米线列阵中穿行时,微米线表面的电子被迅速拉出,并沿着激光传播方向被加速到GeV的能量。高能电子在经过横向振荡和康普顿背散射后,会辐射脉宽极短（约为400as）的超亮γ射线。这些高能γ光与反射激光对向碰撞,通过多光子Breit-Wheeler过程,能够获得产额为4.4×10¹⁰的稠密正电子。结果表明,该方案可以实现高效的激光到粒子的能量转换。在最优的靶几何参数下,从激光到γ射线和正电子的能量转换分别接近15%和0.19%。该方案下产生的超亮γ射线与稠密正电子在高能量密度物理与阿秒核物理研究中有广阔的研究前景。