高能量的皮秒脉冲有很多重要的应用，如用作激光惯性约束聚变的快点火激光。为获得高能量皮秒脉冲，传统方法是利用激光放大器等对皮秒的激光脉冲放大。这些方法有造价高，效率低等缺点。本文采用受激布里渊散射（SBS）的方法，探索利用纳秒级的抽运光放大小于介质超声振荡周期（超瞬态 SBS情况）的皮秒脉冲的布里渊放大从而获得高能量皮秒脉冲的可能性。　　首先从描述受激布里渊散射过程的耦合波方程出发，建立起描述超瞬态布里渊放大过程（保留声波场二阶时间微分项）的理论模型，并在此基础上建立了数值模型。　　理论上对超瞬态情况下的布里渊放大过程进行了详细的研究。数值模拟了种子光和抽运光相遇位置、抽运光参数、种子光参数、介质参数和放大池池长等参数对超瞬态布里渊放大的能量放大特性和脉宽变化特性的影响。　　通过两级 SBS脉冲压缩的方法得到符合超瞬态布里渊放大要求的种子光。实验研究了聚焦透镜、抽运光能量、介质对短脉冲压缩的影响。获得了SBS的能量反射率和SBS脉冲在不同压缩介质中，随抽运光能量和聚焦透镜变化的规律。当采用FC-75时，实验测得最短的SBS脉冲为153ps，统计脉宽为178±12ps，小于 FC-75的1/4的超声振荡周期(186ps)。当 FC-72为SBS压缩介质时，实验测得最短的SBS脉冲为163ps,统计脉宽为191±25ps，小于 FC-72的1/4的超声振荡周期（225ps）。此结果小于 Iavor Velchev提出的压缩极限。　　实验研究了纳秒脉冲对小于介质1/4超声振荡周期的皮秒 Stokes种子光脉冲的超瞬态布里渊放大过程。获得了抽运光、种子光、介质和结构等参数对超瞬态放大的影响规律。超瞬态布里渊放大的实验的研究未见报道。将实验和数值模拟结果进行了对比，结果表明实验和理论结果的变化趋势一致。　　实验和理论研究结果表明当种子光和抽运光峰峰相遇点位于放大池中间有利于获得高能量的短脉冲。在高的抽运光功率密度（>100MW/cm2）下,抽运光和种子光的峰值相遇点在从池中间向抽运光的注入端的靠近的过程中，能量提取效率稍稍减小后又变大。也就是说，能量提取效率随相遇时间的变化的曲线出现了一个节点，这个规律与以前人们的已有的其他条件的结果不同。抽运光强度越高、脉宽越大，种子光强度越高、脉宽越窄，介质增益越大，声子寿命越小对获得高能量的短脉冲越有利。　　实验结果表明在利用纳秒脉冲对脉宽小于布里渊介质超声振荡周期的皮秒种子光的超瞬态布里渊放大过程中，种子光可以有效地提取抽运光能量，种子光能量可以得到有效的放大。但放大后的Stokes光相对于注入的种子光脉冲有显著的展宽。理论分析表明当抽运光和种子光强度足够大时，放大后的Stokes光脉宽可不展宽甚至小于种子光脉宽。