高功率、窄脉冲激光作用于固体材料表面时,将产生高压的激光诱导冲击波,这种激光驱动的高压冲击波在激光冲击强化、激光推进等领域有较为广泛的应用。如何在激光冲击波应用中实现更加精准的控制,提高激光加工精度,已经成为众多学者的关注重点。但是目前,对于激光诱导冲击波的认知还不够深入,对冲击波的产生和控制还存在一定的不足,限制了激光诱导冲击波应用层次的加深和应用领域的扩展。只有深入掌握激光诱导冲击波的机理和瞬时演化特性,才能更好的利用和控制激光诱导冲击波效应,实现激光诱导冲击波广泛而深入的应用。因此,急需开展激光诱导冲击波的瞬时演化特性研究。针对这一问题,论文从理论研究和实验研究两方面入手,开展了短脉冲激光瞬时演化特性研究,论文的研究结果可为激光诱导冲击波的进一步应用起到一定作用。针对短脉冲激光诱导冲击波,论文建立了理论和数值计算模型,计算分析了不同激光能量,以及不同光斑尺寸条件下的冲击波瞬时演化特性。结果表明,随着激光能量的增加,靶材表面产生更高的压力,从而产生更为剧烈的冲击过程。同等激光强度条件下,随着激光光斑的增大,冲击波轴向与径向呈现平衡发展。随着演化时间的增加,较大光斑条件和较小光斑条件下的冲击波波前形状趋于一致。数值计算结果为实验装置设计和实验参数的选取提供一定的指导。在理论研究的基础上,论文基于高速阴影成像原理,建立并完善了短脉冲激光诱导冲击波瞬时演化特性研究的实验系统,并开展了不同延时时间和不同时间跨度下,纳秒脉冲激光作用金属铝诱导冲击波演化特性的实验研究,根据冲击波瞬时演化半径和传播速度,分析其演化特性及规律。随着激光能量增加,冲击波波前速度加快,且波速变化趋势更陡;在相同激光强度条件下,对于小光斑诱导的冲击波,初始阶段,轴向波前速度快于径向,波阵面整体呈“锥状”,随着时间的推移,轴向波前速度快速降低,冲击波波前最终发展为半球形。而大光斑诱导的冲击波,轴向和径向波前半径呈平衡发展趋势,且较大光斑诱导的冲击波传播的距离更远;当激光辐照在不均匀的靶材表面时,冲击波具有两个或多个波前,其包络具有较大的随机性,随时间的增加,多个波前融合为一个波前传播;当环境中存在金属蒸气溶胶时,易于产生激光击穿冲击波,和靶材本身诱导的冲击波出现双冲击波扩展融合现象,空间冲击波出现位置、强度等具有一定的随机性。研究结果表明,实验获得的短脉冲激光诱导冲击波演化结果与理论计算趋势吻合较好。这一研究结果可为激光冲击强化、激光推进等领域的发展造成一定的有利影响。