本论文以激光等离子体相互作用过程为主线，开展了Thomson散射、X射线诊断、气体喷注密度分布、渡越辐射等的理论模拟与实验研究，以及“极光二号”飞秒激光装置上的探针光等系统建设和相关实验工作，具体如下。 首先是Thomson散射的理论模拟和实验研究。我们发展了激光等离子体的Thomson散射模拟程序，获得了与实验结果相比拟的、具有时空分辨和谱分辨的Thomson散射模拟图像；在“神光Ⅱ”上通过实验诊断方法，测量了临界面内外的Thomson散射离子声波光谱，并获得了等离子体的流体参数，计算了等离子体中的热流为1011～1013W/cm2；通过数值求解，提出了一种新型的、能够普遍描述激光等离子体中存在的带有漂移速度的电子分布函数，并分析了它对激光能量吸收的影响。 第二，采用X射线光谱法对高密度区等离子体进行了诊断。实验上我们获得了空间分辨的X射线光谱，通过FLY程序的计算和拟合，得到了电子温度、电子密度等参数随空间的变化关系，并利用MEDUSA程序，将模拟参数与实验结果相对比，定性地分析了在该实验条件下等离子体的侧向膨胀状态。 第三，采用干涉测量装置分别获得了氩气和氦气喷注的干涉图像，通过Abel反演获得了不同背压下，气体喷注密度在径向和轴向上的变化关系。 第四，对加速器上的粒子束及激光等离子产生的超热电子束，分别进行了渡越辐射的理论模拟。非相干和相干的渡越辐射模拟图像包含了电子束的丰富信息，并可以推断激光等离子体的相互作用过程。 第五，在“极光二号”上搭建了预脉冲系统、探针光系统和Thomson自散射诊断系统，并利用这些系统做了相关实验，得到了初步结果。