超短(飞秒量级)、超强(峰值功率存TW至PW量级)激光脉冲存强场物理、天体物理、离子加速以及惯性约束聚变中的快点火等领域有着广泛的应用前景.目前,随着克尔透镜锁模技术的成熟,几十甚至十几飞秒的超短光脉冲可以很容易地产生出来,以该脉冲作为种子源,通过啁啾脉冲放大(Chirped pulse amplification,CPA)技术,可以获得峰值功率在100TW以上的激光脉冲,使得过去只能由专门建立的大型激光装置所能开展的实验,现在也可以在普通的实验室中实现.在过去的几年中,科研人员集中了大量的人力物力去研究如何提高脉冲能量,降低脉冲宽度或者提供脉冲对比度的问题上,其最终目的是为了进一步提供脉冲的峰值功率.无可置疑,只有满足一定的功率密度要求,人们才可以开展相应的实验研究.但是,如果激光脉冲在时间和空间上的光束质量达不到要求的话,脉冲功率密度再高,也可能无助于科研实验的进行.为此,本文主要以CPA系统为例,讨论了影响激光脉冲在时间和空间上的光束质量问题,从理论和实验两个方面对提高光束质量的途径进行了研究.其主要内容包括:(1)简单地介绍了超短、超强激光脉冲的发展以及这种激光脉冲潜在的应用前景(第一章);(2)对激光脉冲时间上的光束质量评价和测量方法进行了探讨,研究了激光脉冲时间上光束质量高低对实验结果的影响,分析了CPA系统中影响脉冲时间上光束质量的因素,对合理优化控制这些因素的影响进行了比较;(第二章);(3)对激光脉冲空间上光束质量的评价方法的特点和适用范围进行了比较,对改进新的测量方法的可行性进行了初步探讨;(第三章)(4)对光束空间位相信息的恢复进行了理论和实验研究,包括采用强度探测位相恢复以及采用波前传感器直接测量光束波前位相信息;同时利用波前校正系统对光束波前进行了校正.(第四章和第五章)报告的最后简单地对激光脉冲时间和空间光束质景评价和测量方法进行了总结.