冲击点火方案中点火脉冲(shock pulse)是产生强的冲击波实现聚变点火的关键,对于典型的点火脉冲,脉冲的峰值功率约为400~500 TW,脉冲宽度~200ps,能量约为100 k J。然而,传统的MOPA(Master Oscillator Power-Amplifier)和OP-CPA(Optical parametric,chirped pulse amplification)两种技术都难以实现高效的百皮秒激光脉冲放大。本论文针对ICF冲击点火(shock ignition)高功率、大能量200 ps冲击激光脉冲的应用需求,论文提出了基于主动频率匹配SBS放大获取冲击脉冲的技术,对后续开展“冲击点火”的实验研究提供了切实可行的研究方案。本文主要分为以下几大部分:首先,基于SBS耦合波方程,对受激布里渊散射过程中的抽运光能量向Stokes光转移的过程进行了理论推导,并在此基础上构建了数值计算模型。利用此模型对百皮秒脉冲SBS放大过程中的介质参数、激光参数、结构参数于能量转换效率以及功率放大率的影响进行了数值分析,为后文中的布里渊放大实验系统设计提供理论支撑。并在此模型基础上分析了非共线SBS相互作用下的非共线角度对布里渊增益以及相互作用长度的影响,分析结果表明:通过Stokes光与抽运光的频率匹配以及合理的光束口径配置,可以在大角度布里渊能量转移过程中获得较高能量提取效率。然后,基于哈工大百焦耳实验平台,研究基于SBS能量转移实现高能量百皮秒级激光脉冲的放大方案。研制了可以产生具有下频移200 ps Stokes种子光的光纤移频前端。测试结果证明该移频前端可以满足百皮秒脉冲SBS放大的需求。基于此移频装置,在不改变现役装置的主体结构的条件下,在前端光纤系统中加入频移器件来获取具有频移的Stokes种子光,并且在终端打靶之前,加装SBS能量转移系统,使纳秒脉冲的能量转移到200 ps的Stokes光脉冲上,从而放大点火所需的冲击脉冲。随后,利用此移频前端实验研究了基于主动频率匹配种子注入式的SBS百皮秒脉冲放大过程。实验研究结果表明:利用光纤频移调节技术,可以通过频率调谐获取稳定的200 ps Stokes脉冲种子光;SBS过程可以高效地将抽运光脉冲当中的能量转移到百皮秒激光脉冲中,通过合理的参数配比,放大后的Stokes光峰值功率密度可以达到6964 MW/cm2,功率放大率达到了37.7倍,能量放大率达到了18.4倍。同时,针对于目前的冲击点火需求,设计基于主动频率匹配SBS放大冲击脉冲获取方案的冲击点火方案。最后,针对于布里渊放大过程中存在的非线性效应竞争问题,通过理论分析与实验论证,对百皮秒脉冲SBS放大系统中的存在的小尺度自聚焦,SRS以及非线性吸收等非线性效应的影响进行了评估,并提出相应的抑制方案。研究结果表明:在布里渊放大器的设计中,介质的非线性折射率、SRS增益系数以及非线性吸收系数也是需要纳入布里渊放大器设计的考虑参数,需要尽可能选取上述参数较低的布里渊增益介质。