强激光在等离子体通道中的传播在激光驱动等离子体加速器、高次谐波产生、X射线激光产生、激光核聚变等许多应用领域有非常重要的应用。激光在真空中传播距离大约是Rayleigh长度。而上述大多数应用都要求激光能够传播得更远。在等离子体中，相对论自聚焦效应的出现会在一定程度上克服激光自身衍射，从而使激光实现较长传播距离。但当激光功率小于某一临界值时，相对论自聚焦效应难以克服激光衍射。等离子体预通道的提出有效地弥补了这一不足，成为人们研究激光与等离子体相互作用时较为普遍采用的方法技术。目前，对激光在等离子体通道中传播特性的研究，主要集中于均匀通道，结果表明激光在均匀等离子体通道中传播时，焦斑半径的演化会出现聚焦、散焦、稳定传播以及孤立波等情形。而对于激光在非均匀等离子体通道中的传播，研究较为贫乏。另外，实验上最近设计的几种非均匀等离子体通道在激光直接驱动加速粒子等方面作用突出。因此，开展激光在非均匀等离子体通道中传播特性研究十分有意义。　　本文主要研究激光在非均匀等离子体通道中的传播特性。内容主要包括两个方面：一是强激光束在波形等离子体通道中的传播特性；二是强激光束在纵向密度为一次、二次型等离子体通道中的传播特性。　　第一章：介绍本研究涉及到的激光与等离子体物理方面的基础理论、研究背景、研究现状、研究意义及研究方法等。　　第二章：在考虑相对论自聚焦效应、有质动力自聚焦效应以及通道的聚焦效应等效应的基础上，研究强激光在波形等离子体通道中的传播特性。运用源依赖展开法，得到了激光焦斑半径的演化方程。发现激光焦斑半径的演化主要存在五种情形：非周期振荡、共振、类拍波、多峰值的周期性振荡以及崩溃性塌缩，并运用Sagdeev势等非线性动力学理论对这些行为进行了深入分析。得到了激光焦斑半径沿传播方向变化的瞬时波数及激光发生共振的条件。最后的数值模拟完整地展示了激光的演化行为，并验证了理论结果的正确性。　　第三章：本章主要详细研究强激光束在纵向密度一次、二次型等离子体通道中的传播特性。在考虑相对论自聚焦效应、有质动力自聚焦效应以及通道的聚焦效应等主要效应的基础上，通过源依赖展开法得到了激光在纵向非均匀等离子体通道中传播时激光焦斑半径的演化方程，并运用势函数法近似分析了激光焦斑半径演化的特点，发现当等离子体通道纵向密度呈线性和二次型增长时激光焦斑半径的演化过程主要存在三种情形:非周期性聚焦振荡、非周期性散焦振荡以及崩溃性塌缩。并且，通过理论分析，我们近似地得到了崩溃性塌缩的临界条件。　　第四章：总结及展望。