高能纳秒脉冲激光由于技术相对成熟，近二十年来被广泛地应用于基础研究和实际应用。到目前为止，大量研究激光烧蚀的理论工作，都是预先定义一个能用数学表达式描述的光束，例如高斯光束、平顶光束等，而不是使用的从激光器谐振腔输出的实际光束。 本文根据高能激光器的性质，分析了激光器内部的非稳定共焦谐振腔的特点。根据非稳定共焦谐振腔的特点，利用快速傅里叶变换，研究激光光束的传输特性，得到环形激光束的远场光强和相位分布。用根据快速傅里叶变换得到的远场激光束照射铜靶表面，研究激光烧蚀靶材的温升、相变和产生的等离子体冲击波的传播特性。结合激光烧蚀产生的等离子体冲击波的运动方程，基于气体动力学连续性方程、欧拉方程、N-S方程和能量方程，建立起二维气体动力学模型。通过有限元软件的计算，给出了激光照射在铜靶表面产生的等离子体冲击波的空间分布和瞬态演化过程，并且给出了等离子体冲击波和流场的分布。激光脉冲的作用下，等离子体烧蚀产生羽辉的瞬态演化分为两个阶段：初始阶段的基本过程是激光辐照吸收，靶面加热和蒸发。在此阶段，基本过程可以看做一维热传导问题。激光辐照的能流可以被认为在靶材表面形成了一个热源，根据热传导方程和边界条件，得出靶材表面的温度分布和相变情况；在第二阶段，基本过程可以看做是二维轴对称相变过程。利用κ-ε湍流模型，根据传输方程得到湍流动能κ和耗散系数ε。用有限元软件求解蒸汽膨胀和蒸汽与环境气体的相互作用。给出不同时间的等离子体冲击波在铜靶表面的压强分布以及压强随时间的变化。 本文主要的研究目的：第一，从内部激光谐振腔出发，根据非稳定谐振腔的特点，利用快速傅里叶变换求出激光远场的光强和相位分布。用此光束加载在铜靶表面，研究铜靶表面的烧蚀行为；第二，用有限元算法，求解激光照射铜靶后材料的温度分布和相变，研究铜靶表面等离子体羽辉的气体动力学特性，给出了等离子体冲击波的空间分布和瞬态演化过程。