精密物理实验对高功率固体激光装置的光束控制,特别是靶面光强分布的控制提出了苛刻的要求。实现靶面光强的主动有效控制一直是高功率固体激光驱动器研究领域的热点和难点。本论文从ICF不同驱动方式对焦斑强度分布的要求出发,基于焦斑空间频谱分析方法,研究了连续相位板、光谱角色散等时空匀滑技术以及时空耦合的优化设计中的相关问题。论文的主要工作包含以下几个部分:1.研究了控制焦斑轮廓的连续相位板(CPP)的设计方法,提出了改进G-S算法,主要包含:提出引入可与时域匀滑结合起来的焦斑频谱控制函数,采用了随机滤波的初始位相屏和加工特征单元尺寸控制结合起来的解相滤波方法。理论研究了设计的CPP对应焦斑的统计分布特性,并通过数值模拟验证了改进措施的有效性2.分析了影响CPP性能的误差来源,建立了CPP从加工到安装应用中等误差的数学模型,定量研究了各种误差对CPP性能的影响规律。探索了基频光段CPP对三倍频转换效率和光束质量的影响,并设计了验证CPP性能的有效性的实验方案。3.基于焦斑频谱控制研究了时域匀滑技术,理论分析了一般位相调制下的光谱色散匀滑技术(sSD),提出了与时域匀滑本质特点相关的空间频率响应函数,研究了宽带光各参量对空间频率响应函数的影响规律。并利用该函数研究了多维SSD和偏振匀滑(PS)的耦合应用,提出了多维时域匀滑方式的优化耦合方案。4.理论研究了CPP带来的焦斑频谱上空间频率调制产生的根源,并由此提出了优化CPP和时域匀滑耦合性能问题。从物理需求溯源,提出了不同驱动方式下优化CPP和时域匀滑耦合性能的方法,并研究了CPP和时域匀滑联合作用下抗波前畸变的能力。