近三十年,激光技术的快速进步有力地推动了激光与等离子体相互作用研究。相关的诸多物理问题,比如激光在等离子体中的传输、等离子体波的激发、不稳定性的发展等,得到了深入研究,并取得了令人瞩目的进展,同时衍生出许多重要应用,如惯性约束聚变、激光驱动粒子源、激光驱动辐射源等。本论文着重研究激光等离子体相互作用过程中与等离子体波相关的物理问题,主要做了以下两个方面的工作:1.从数值模拟和理论两个方面研究了强激光在陡峭密度梯度等离子体中激发的受激拉曼侧向散射。随着超短超强激光的发展,陡峭密度梯度等离子体中的不稳定性得到广泛的关注。粒子模拟结果表明,即使等离子体标长短至一个激光波长,强受激拉曼侧向散射本征模也会被激发。通过研究标长对受激拉曼侧向散射光特性的影响,发现存在一个最小标长以确保散射光足够强,以能够有效地被观测到;而且随着等离子体标长的增大,散射光的频率逐渐接近入射激光脉冲频率的一半。当不考虑离子运动时,模拟结果与非均匀等离子体中受激拉曼侧向散射增长的线性理论较为吻合,表明线性理论适用于陡峭密度梯度等离子体中受激拉曼侧向散射的增长。但是,在模拟中考虑离子运动时,由有质动力引起的等离子体弯曲对散射光的性质有重要影响。尽管如此,根据陡峭密度梯度等离子体中激发的受激拉曼侧向散射本征模特性可以定性地判断短等离子体密度标长的范围。这对于激光与纳米薄膜靶的相互作用研究是有利的。2.利用2维粒子模拟研究了晶体中相对论X射线激光驱动尾场产生阿秒高品质电子束的物理机制。作为一种新型光源,X射线激光快速发展,并有望在将来获得相对论强度的阿秒X射线脉冲。相对论强度X射线在晶体中可以激发出TV/cm量级的空泡尾场。虽然尾场会受到晶格附近的静电场的影响而呈现周期性的调制,但尾场中电子的加速并没有受到影响。由于晶体的稳定性,在尖锐的晶体真空边界处的波破可以导致电子注入到空泡中,而且这种注入具有较高的重复性。此外,可以通过在晶体上镀不同密度的纳米薄膜的方式来控制电子注入。基于相对论X射线激光和微米厚的晶体片的相互作用,可以获得低发射度、低能散的高能阿秒电子束。这种小型晶体加速器具有MHz量级的重频和对电子束参数的充分控制。未来它可以作为具有阿秒分辨能力的超快电子衍射和超快电子显微镜的理想电子源。