本文主要研究了不同的等离子体微结构对激光脉冲的影响。随着激光脉冲的发展,其在越来越多的领域中有着重要的应用,与此同时,在不同的情况下,对于激光脉冲的需求也不同,为了激光脉冲能够更好的被应用,本文针对几种需求情况下,通过利用粒子模拟仿真实验（PIC）,对超强激光脉冲与不同微结构等离子体相互作用的情况进行了探究,其中包括了三个部分:多级微通道结构对超强激光脉冲的操控;等离子体偏振光栅透镜与提高激光脉冲对比度方法;近临界密度等离子体中超强激光导引与尾波场离子加速。第一部分:为了获得超高强度的激光脉冲,研究了利用多级微通道结构对激光脉冲传输的操控。当激光脉冲进入等离子体通道中时,与该等离子体通道相互作用,大量的电子从通道壁上被拉出,其中部分电子受到各种力的影响而向通道中心运动,改变了通道中电子的密度分布,从而改变了折射率。激光脉冲在传输过程中不断被聚焦放大,同时不断地被切割,形成脉冲链。随着激光光斑的聚焦缩小,微通道结构的内径也随之变小,激光脉冲的光强最终能被放大到～1.0×1023W/cm~2。第二部分:随着激光脉冲强度的提升,对其激光对比度的要求也越来越高。通过利用一种等离子体偏振光栅透镜,能够将强激光脉冲的对比度进行一定的优化。当一束线偏振激光与该偏振光栅透镜相互作用时,该束激光的预脉冲先与该光栅透镜相互作用,大部分预脉冲由于偏振作用而被其反射,而透射过去的预脉冲的强度能够被有效降低,在激光主脉冲到达之前,该结构基本无明显变化;当高强度的激光主脉冲到达光栅透镜后与之相互作用,由于光栅结构的厚度非常薄,激光主脉冲能够有效的透射过该光栅透镜,对其强度变化的影响较小,甚至能够得到一定程度的增强。第三部分:利用一束超强超短激光脉冲与近临界密度的混合等离子体之间相互作用。该激光脉冲能够在该等离子体通道中被有效导引,超强激光脉冲的光强能得到一定的增强,且该激光脉冲也能得到一定的优化。而且在此过程中,混合等离子体中的氦离子可以通过等离子体激光尾波场加速（LWFA）机制,获得较高的加速梯度和较长的加速距离,从而获得高能量离子束。当超强激光脉冲的参数与近临界密度混合等离子体的参数能够相互匹配时,在其相互作用的过程中,电子受到激光脉冲有质动力和电场力的影响等,电子的密度分布将会发生相应的变化,形成“空泡”结构和尾波场,通过该方法,能有效地加速氦离子。