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随着激光技术及其相应产业的发展，诸多领域对高能激光有着迫切的需求，因此高能激光的获得成为当今的一大热门研究课题。然而对于单个激光器的光束输出，当激光能量密度太大时，工作介质会受到热损伤，这一点限制了单个激光器输出光能量的继续提高。目前所采用的解决办法主要是通过多束激光合成技术来获得高能激光束，但是这一方法目前还没有实用的系统研制成功。与此同时，微纳光学技术得到了飞速的发展。尤其是亚波长光学的研究中对人工结构材料的研究有着丰硕的成果，这一材料可以获得自然界中材料不存在的介电常数和磁导率。这一新型材料的特性为我们控制光束提供了新的方法和手段。本文主要利用微纳光学技术的新发展，基于人工材料的低折射率特性提出一种全新的激光合束方法，为高能激光的获得提供一种可行的途径。论文主要开展了以下几个方面的工作： 分析了目前常见的两类激光合束方法：相干合束和非相干合束。基于人工微纳结构材料可以实现低折射率材料的特性，提出了一种低折射率材料激光合束器。介绍了这一合束器的基本构成、结构和原理。 分析了构成人工结构材料的组分材料的电磁结构和电磁响应特性，侧重介绍了金属银和电介质氟化镁的色散曲线和响应特点。基于多层金属和电介质膜渔网结构获得了相应的低折射率材料，并对渔网结构进行了优化。同时介绍了微纳光学中的等效介质理论和物质参数提取方法：S参数反演法。 基于前面获得的低折射率材料，设计了基于这一材料的低折射率激光合束器。分析了合束器的结构和相对于不同入射光束数目情况下的结构形式及使用方法。利用有限元方法分析了合束器的合束电场近场输出分布，并提取了出射场的电场强度振幅与相位信息。 将得到的出射电磁场近场振幅相位信息利用衍射计算公式计算出远场的电场角度分布情况。同时将这一结果与衍射极限理想平面波进行了比较，分析了在不同光强处两者的角度分布差值。 对本文工作进行了总结，提出了未来的工作重点。分析了这一方法目前的成果和尚且存在的不足并对未来的工作进行展望。