具有极高峰值功率与极短脉冲宽度的飞秒脉冲激光是激光技术领域的重要研究内容,在各个学科研究领域中,超短超强飞秒脉冲激光发挥了巨大作用。基于飞秒激光的超快诊断技术为研究各种超快物理过程和化学反应等带来了新方法。本文利用自组搭建的泵浦-探测超快诊断系统研究了强激光烧蚀熔石英光学元件的超快动力学过程。论文主要内容如下：采用基于信号发生器的泵浦-探测超快诊断系统,主要研究了单脉冲纳秒激光烧蚀熔石英光学元件的超快动力学过程。基于Furlong等人提出的球面波在两弹性体间平面界面上的反射、折射特性的基本理论方法,研究了纳秒激光烧蚀熔石英表面产生的冲击波在空气和熔石英玻璃界面的传播特性,获得了冲击波在材料内部演化以及在空气与玻璃界面反射过程的时间分辨图像。结果表明：辐照到样品前后表面的激光与材料作用产生向材料内部传输的冲击波,实验认为这些冲击波是由热膨胀和机械裂变导致的热弹力波和机械波,且通过实验数据得到了冲击波在熔石英内的不同传播速度；冲击波传播到熔石英玻璃与空气界面时会反射为两个冲击波,即反射波和反射剪切波,实验还发现不同反射波和反射剪切波的反射强度与冲击波入射角有关,不同冲击波的传播速度不同。采用基于光学延迟的泵浦-探测超快诊断系统,用单脉冲飞秒激光烧蚀熔石英等光学元件材料,获取了等离子体膨胀及物质喷发演化过程的时间分辨图像,分析了飞秒激光烧蚀熔石英的超快动力学过程。研究结果表明：飞秒激光烧蚀熔石英过程中产生了多个冲击波,其中含热弹力波和机械波,不同冲击波的产生机制不同。实验得到了飞秒激光在熔石英材料内部以及水中的非线性成丝现象时间分辨图,对比了纳秒激光与飞秒激光烧蚀透明材料及非透明材料的物理过程。