超强超短激光脉冲与等离子体相互作用领域由于其广泛的应用前景而受到人们极大的关注。随着啁啾激光技术的问世,一种具有良好性能的啁啾激光脉冲更多的被用来与等离子体作用,其丰富的物理现象已经成为讨论的焦点,特别是啁啾激光脉冲与等离子体相互作用产生尾场的研究。很多研究表明:啁啾激光脉冲与等离子体相互作用可以增强尾场的激发,非线性啁啾激光脉冲比线性啁啾激光脉冲对尾场的增强效果更好,这归功于啁啾激光脉冲严重的破坏了脉冲的对称性,这种脉冲具有很强的有质动力使电子充分地排开,增强了非线性尾波场的强度。然而,在激光尾场加速领域,获得更强的尾波场一直是我们追求的目标,考虑到等离子体非均匀性在激光等离子体领域的重要性,本文主要研究超高斯啁啾激光脉冲在非均匀等离子体中激发尾场的特性。第一章简单介绍了激光等离子体相互作用的发展,超短超强激光脉冲与低密等离子体相互作用以及等离子体源的应用。重点阐述了啁啾激光脉冲的发展以及啁啾激光脉冲对等离子体尾场激发的影响,对啁啾激光脉冲增强等离子体尾场激发的研究做了重点介绍。第二章主要研究了一维超高斯非线性啁啾激光脉冲在非均匀等离子体中激发尾场的特性。本章使用两种非线性超高斯啁啾激光脉冲与均匀、多种非均匀等离子体相互作用。研究发现,啁啾激光脉冲可以增强激发尾场的振幅,啁啾函数和啁啾参数的选择对尾场振幅有很大的影响。此外,等离子体的非均匀性对尾场激发有很大贡献,选择合适的非均匀函数和参数有助于获得更强的尾波场。最后,数值结果还证明超高斯脉冲因子也是一个有效调控尾场激发的方法。第三章研究了超高斯啁啾激光脉冲包络和非均匀等离子体斜面对尾场振幅和空间结构等特性的调制。通过采用多种啁啾激光脉冲和均匀、不同非均匀等离子体相互作用,讨论了啁啾函数、参数、超高斯脉冲因子、非均匀等离子体密度函数等对尾场振幅,尾场分布结构等特性的调制。啁啾激光脉冲可以增强产生尾场的强度、使泡状结构的尾场发生严重形变、在相同的纵向尺度上减小泡状结构数目、并使得泡状结构的尺度增大。另外,相同的激光脉冲在非均匀等离子体中比在均匀等离子体中能够激发更强的尾场。不同的非均匀等离子体对尾场产生的影响具有差异性,这归功于等离子体所具有的梯度力。此外,尾场强度、形变等特征可以通过两种超高斯激光脉冲因子来控制。并且,选择一个恰当的激光初相位参数有助于增强尾场强度。第四章是对本人工作的总结以及该研究方向发展前景的简述。