在惯性约束聚变研究中，靶对短波长激光的吸收比对长波长激光的吸收更为有效。目前，使用大口径KDP晶体的三倍频是大型钕玻璃固体激光器获得短波长激光唯一行之有效的途径，因此高功率激光的三倍频已成为ICF驱动器必不可少的关键技术。在ICF研究中，三倍频转换效率和三倍频光的光束质量这两个问题一直是高强度高效率三倍频研究的核心。为了满足惯性约束核聚变研究中对三倍频系统的要求，对影响三倍频转换效率和光束质量的物理因素进行深入研究是十分必要的。本文围绕高强度三倍频技术的两个核心问题——转换效率和光束质量开展研究工作，主要内容包括以下几个方面： 一、建立了完整的三倍频转换物理模型，主要考虑了近轴衍射、离散效应、群速度失配、三阶非线性效应、入射光束振幅和位相变化以及晶体吸收等多种物理因素。 二、编制了高强度三倍频数值模拟程序，挂接于我国新一代大型固体激光器“神光—Ⅲ”的模拟平台“SG-99”，开发独立的具有可视化界面的高强度三倍频数值模拟软件，通过与LLNL实验室、三倍频扰动理论等多方面结论进行的比较，验证了所编制程序的正确性和可靠性。 三、研究入射基频光振幅和位相变化对三倍频转换效率的影响，提出三倍频参数优化设计的方法，并在入射基频光有振幅调制和位相扰动的情况下，对三倍频器参数进行了优化设计。在此基础上，进一步研究经过高强度三倍频过程后，基频光和三倍频光光束质量的定量变化关系。 四、研究了在高功率条件下，采用大口径KDP晶体进行三倍频转换时，KDP晶体的三阶非线性效应对高强度三倍频转换效率和光束质量的影响。五、采用均方根梯度表征的随机位相屏来描述光束的低频位相噪声，用随机位相扰动来描述中、高频位相噪声，建立了合理的波前位相畸变模型。在高功率条件下，以班I类角度失谐的KDP晶体倍频方案为例，研究低频位相畸变和中、高频位相畸变对三倍频光聚焦特性的影响。 六、研究入射光束的频带宽度对三倍频转换效率的影响，对现有的几种主要的宽频带三倍频技术方案的基本原理进行了分析。关键词:三倍频转换效率光束质量振幅调制位相扰动聚焦特性宽频带