作为实现驱动惯性约束核聚变的冲击点火方案核心,高功率百皮秒量级的激光脉冲获得了广泛关注。此外,百皮秒脉冲在高空间分辨率激光雷达汤普逊散射诊断、空间光通信、激光材料加工、激光诱导产生等离子体等光学领域也有重要应用。基于受激布里渊散射(SBS)的时域脉宽压缩技术是目前获取亚纳秒脉冲的最有效手段,且具有脉冲压缩比高、能量转化效率高、可在不同波长条件下工作、结构简单可操作性强、光学相位共轭等优势。在纳秒泵浦光自激SBS脉宽压缩实验中,只有较低的入射能量下,激光焦点附近所发生的自聚焦与光学击穿效应可被有效避免,而且输出百皮秒Stokes光不易受到与泵浦光的不当相互作用位置影响而造成展宽现象,这限制了Stokes脉冲的能量提取效率;而种子注入式布里渊放大技术可对低能量百皮秒激光进一步功率放大。本文结合了SBS脉宽压缩与有源布里渊放大技术,获得了高峰值功率的波形无明显调制百皮秒级脉冲,主要研究内容为:理论方面,以一维SBS耦合波方程为基础建立了泵浦与Stokes相互作用的模型,数值模拟并分析了激光参数、介质参数及结构参数分别对SBS自激压缩和百皮秒种子注入式布里渊放大两个过程中,包含能量转化效率、输出激光的脉宽、上升沿、时域波形等在内的表征参量的影响规律,验证了获取高功率百皮秒激光的可行性,并结合计算结果确定各参数的后续实验选取范围。实验方面,以参量适中的FC-770作为布里渊介质,对脉宽7.9ns的基频单纵模泵浦激光进行优化的单池SBS脉冲压缩,获得脉宽587ps的小信号亚纳秒Stokes种子光,与纳秒激光布里渊作用而放大。定义一个可定量描述放大前后Stokes脉冲波形变化程度的新参量波形保真度F,并规定波形保真度较好的区间作0.88(27)F(27)1.08。在两激光脉冲峰相对延时为1.45ns的实验条件下,系统输出百皮秒激光的波形保真度优良且无严重展宽,实现了4.51倍的最高Stokes光功率放大率,对应的百皮秒脉冲最高峰值功率是102.0MW,功率密度为811.7MW/cm2。