高功率激光驱动器是为惯性约束聚变而发展的大型光学装置，在这一大型固体激光装置中，融合了光学，精密机械，自动控制，光学加工等多项顶尖科学技术，其各项指标要求严格，并且随着需求的上升在不断地加强。光束质量作为固体激光器的性能评价要素，在大型驱动装置上有着更为细致严苛的要求。激光器的光束质量受多种因素的共同影响，这其中包括光学传播过程，光学元件质量，系统构型，工作环境及流程管理等。研究提升光束质量要针对这些不同因素采用不同的方法，涉及多个学科，范围广。本论文工作针对光学传播过程和光学元件质量开展研究。因高功率激光驱动器中的光学传播过程复杂且相互影响，所以用计算机进行模拟仿真是必要的研究手段。激光驱动器中的光学元件，其数量巨大且种类繁多。本论文基于模拟仿真的方法主要围绕两类元件面形进行了研究，关注其对光束质量的影响。　　本论文研究思路为忽略次要因素，突出主要因素，建立相应的理论模型。理论工具为各种光学理论及相关数值解法。计算工具为可靠性高的软件平台。论文以光学元件面形对光束质量的影响研究为对象，研究了条纹状面形对光束远场的影响规律，提出使用这种元件应满足的限制条件。以提升远场光束质量为目标，提出一种光学衍射方法设计连续相位板，可以将光路中元件引入的相位畸变加入到设计过程中，用于提高连续相位板的整形性能。以提高集束聚焦打靶质量为牵引，对非离轴透镜集束聚焦系统的远场特性进行了研究。另外，还简要研究了振幅型颗粒遮光对光束远场的影响，完成了三款软件的性能测试工作。取得的相关研究成果已在SPIE，Chinese Physics B，中国激光上发表。　　对本论文研究工作的详细描述如下:　　1.光学元件的面形是引起光束质量改变的一个重要因素，根据不同的材料，加工方式，元件表面呈现出不同的面形特征。其中由加工引起的条纹状面形是一种对光束质量影响较大的面形，由于其对光束的位相调制类似光栅，所以对光束的远场有明显的影响。基于这一问题，建立了物理模型，模拟计算了调制周期，调制深度等因素对远场的影响规律，并给出了在特定焦斑要求基础上，光学加工所引起的调制周期与调制深度所应满足的条件。还分析了两类条纹状面形元件共同对光束远场分布特性的影响。　　2.连续相位板是高功率激光驱动器的重要光束整形器件之一，其优化设计方法有多种。基于常用的G-S算法，提出了用光学衍射的方法设计相位板，可以将光路中光学元件引入的位相畸变考虑到设计过程中。所设计出的连续相位板即可以满足光束整形的需求，又可以补偿光路中光学元件引入的位相畸变，提高相位板的整形性能。　　3.集束聚焦是目前高功率激光驱动器常用的打靶模式，论文研究了有误差存在时采用非离轴透镜的集束聚焦系统的远场性能。分析了反射镜安装角度误差，透镜安装角度偏差，透镜平移误差，透镜焦距偏差这4项因素对集束系统聚焦性能的影响规律，给出了这些因素对集束聚焦系统远场焦斑的影响程度及对应的控制条件。　　4.研究了振幅型颗粒遮光对光束远场的影响。除灰尘，金属颗粒外，元件表面上的损伤点都可以等效为有遮光效应的“缺陷”，都可以看作振幅型颗粒来研究。研究给出了颗粒粒径，振幅调制度，单表面遮光比等因素对远场的影响规律，对元件表面的洁净度控制有一定参考意义。　　5.介绍了三个软件模块的功能与发展，分别对透镜设计模块，像传递设计模块，频率转换模块进行了测试与功能校核，其中前2个模块可以作为独立的程序运行，功能已经完善。频率转换模块则依赖于主程序框架，目前可以完成基本的运算功能。