超快激光脉冲感生激波已经成为动高压物理领域中一个重要的实验研究手段。由于超快激光激波在样品中的渡越时间最长不超过1 ns，因此，超快激光激波特征参数（如样品材料中冲击压力P、冲击温度T的大小等）的实验测量是进行材料冲击动力学研究工作的一个难题。　　同时确定超快激光激波在材料中所感生冲击压力P和冲击温度T的大小，这对于进行诸如材料的冲击相变研究等工程及材料领域的研究工作具有重要意义。尤其是在目前飞秒激光脉冲与材料相互作用的机制尚不明确的情况下，搭建飞秒激光感生激波的实验研究平台，进行飞秒激光激波特性参数的实验测量研究工作尤为重要。　　基于上述的研究现状和存在的问题，本文利用连续介质的准平衡态理论，描述了超快激光激波在材料中产生和传播的过程，分析了超快激光激波在两种不同材料中的反射、透射过程，获得了超快激光激波在两种材料中所感生冲击压力、冲击温度的理论计算方法。　　在此基础上，采用一维流体动力学中的特征线方法，对脉冲宽度分别为飞秒、皮秒和纳秒量级的激光脉冲在铝膜中所感生的冲击压力波形进行了数值模拟计算，得到了超快激光激波在材料中随时间、位置变化的传播规律，为进行飞秒激光激波的实验研究提供了必要的理论指导。　　本文实现了飞秒激光脉冲在薄膜材料中感生激波的时间分辨超快显微成像实验研究平台的搭建。采用不同延迟时间的飞秒激光脉冲分别作为冲击泵浦光和探测光，实现了薄膜材料中飞秒激光激波的感生和探测之间高精度的时间同步，将闪光高速摄影实验测量研究的时间分辨率提高到了亚皮秒量级；对每一厚度的铝膜样品均进行了上百次的重复性实验，提高了测量结果的准确度；同时，主要成像设备没有采用冲击波研究中普遍采用的、价格昂贵的条纹相机，而是采用了国产的、普通的外触发式相机，为常规实验室进行不透明材料的超快激光激波实验研究工作开辟了一条切实可行的途径。　　利用上述的实验研究平台，采用脉冲宽度为130fs的飞秒激光脉冲为光源，利用闪光高速摄影技术对单个飞秒激光脉冲（功率密度I=7.84×1013W/cm）在2不同厚度铝膜（厚度范围为3~10μm）中的渡越时间t进行了实验测量研究工作。测量得到的铝膜后表面的时间分辨超快显微图像表明，高斯型的飞秒激光脉冲在3~10μm厚的铝膜中能够感生平面性、稳定性和干净性较为理想的一维平面激波。通过对实验数据进行拟合得到飞秒激光激波在铝膜中的传播速度D=9.0±0.4km/s。在此基础上，根据已知的铝膜和α-石英晶体的物态方程，以及界面上冲击压力P和粒子速度u连续的原理，理论计算得到了飞秒激光激波在铝膜中所感生的冲击压力为P=69±5GPa，相应的冲击温度为T=1852±400K；在α-石英晶体中所感生的冲击压力约为P≈55GPa，相应的冲击温度约为T≈4344K。　　本课题研究工作获得的结果为今后将进行的、具有重要研究价值的α-石英晶体材料的超快激光激波冲击动力学实验研究提供了重要的实验参数。本课题研究工作充分证明，以飞秒激光脉冲为光源，利用超快时间分辨显微成像技术进行飞秒激光激波的实验测量研究是完全可行的。　　本文工作得到国家自然科学基金项目（项目编号：10374022、60478015、20573028、10674034）的资助。