本论文主要分为两部分,分别介绍天体物理中无碰撞冲击波和磁重联喷流的实验室研究工作和飞秒激光等离子体细丝诱导空气放电的研究工作。　　 天文和天体物理领域中观察到的冲击波大多数是无碰撞冲击波,比如超新星遗迹中的冲击波。对无碰撞冲击波的研究可以帮助我们更深入地了解许多天体物理现象的物理机制。近年来展开的高能量密度物理研究,使得在实验室中利用强激光设备构造天文环境变得可行。　　 我们在神光Ⅱ号激光装置上,利用激光和CH膜靶的相互作用得到了对流等离子体,观察到了无碰撞冲击波。流体力学模拟和PIC模拟表明观察到的无碰撞冲击波是由静电不稳定性引起的。天文定标率的计算结果表明,我们在实验中得到的无碰撞冲击波和天体物理中超新星遗迹中的冲击波可以进行比对,对了解天体物理现象具有意义。为了更好地模拟接近于天文环境的无碰撞冲击波,我们在实验中采用非对称激光条件打靶,得到状态不同的对流等离子体,研究其相互作用过程。实验中我们同样观察到了无碰撞冲击波的产生,并分析了产生机制。　　 我们同样对天体物理中磁重联喷流现象进行了实验室研究。磁重联理论在实验室、空间、与天体等离子体物理领域里都有重要的应用。比如实验室中磁约束等离子体的各种撕裂不稳定性、天体物理中的耀斑、日冕抛射物质等现象。　　 我们研究了在激光等离子体相互作用中由磁重联机制引起的喷流现象。实验中,可见光波段和X射线波段的诊断设备被用来观察等离子体喷流的特点。我们清晰地观察到垂直于靶面和沿靶面方向的等离子体喷流,证明喷流的产生是激光驱动磁重联的重要标志。我们使用神光Ⅱ激光装置成功构造了激光等离子体磁重联拓扑结构,观测到了与太阳耀斑中环顶x射线源极为相似的实验结果,揭示了太阳耀斑中X射线源的成因。我们同时研究了在不同实验参数下形成喷流的特点以及半金腔靶在激光辐照下形成的高密度等离子体喷流。　　 第二部分工作是在中科院物理所极光Ⅱ号装置上开展的飞秒激光诱导空气放电的研究。飞秒激光脉冲在大气中会产生丰富的非线性效应,自聚焦和等离子体散焦等作用使其以等离子体细丝的形式传输。利用等离子体细丝的电学特性,可以用来引导和触发雷电沿着细丝传输的方向释放。我们研究了不同波长的飞秒激光产生的等离子体细丝的特点,使用多种方法进行诊断,比如声学测量,电阻率测量。在此基础上,研究了不同波长形成的等离子体细丝诱导放电的能力,发现400nm激光脉冲的放电能力强于800nm激光脉冲。同时,我们对飞秒激光双脉冲诱导放电进行了研究,得到了明显增长的放电通道。