近年来,随着超快激光技术的发展,超短强激光在非线性介质中的传输特性已经广泛被关注。由于飞秒激光在等离子体中传输的过程中会出现一些类似于传统光学,而又源于不同的物理机制且更加丰富的非线性现象,因此对于飞秒激光在等离子体中的传输的研究已经成为当今一个热点研究方向。本论文主要在实验上详细研究了飞秒激光在液体等离子体中传输的过程中产生的一些非线性现象,并对这些实验现象进行了相应的理论模拟和解释。首先,我们简单的回顾了超短激光脉冲在等离子体中传输的发展现状和一些重要的性质。其次,通过研究超短激光脉冲在水中的传输,发现了圆锥辐射现象和脉冲自压缩现象。这种圆锥辐射的产生主要起因于时空自由电子密度梯度引起的横向波矢的相长干涉和相消干涉。二次谐波频率分辨光闸(SHG-FROG)痕迹显示光在经过等离子体后脉冲的时域宽度减小,而相应的频谱宽度增加。为了解释这种实验现象,利用Shorokhov的理论数值模拟了高强度飞秒激光脉冲在非线性介质中传输的演化过程。我们实验结果表明超快超强激光脉冲在液体中可以产生脉冲自压缩现象,这提供了一种新的脉冲自压缩的技术手段。最后,研究了白光在超短激光脉冲诱导的等离子体中的传输特性。实验上,观察到了白光经过激光诱导的等离子体后形成贝塞尔光束。白光中短波长部分形成的是一阶贝塞尔光束,而长波长部分形成的是零阶贝塞尔光束。Fischer等人的理论模型用来解释这种贝塞尔光束的形成,数值模拟的结果与我们的实验数据相吻合。因此,我们相信利用超短激光脉冲诱导的等离子体也能够产生贝塞尔光束,这提供了产生贝塞尔光束的一种新的方法。