1985年啁啾脉冲放大技术的发明和1991年钛宝石自锁模激光器的诞生奠定了当今超短超强激光技术的基础。超短超强激光为众多学科领域提供了前所未有的实验手段和极端物理条件，同时各个应用领域又对超短超强激光的性能指标提出越来越高的要求，因此人类追求超短脉冲宽度、超强峰值功率激光脉冲的脚步一刻没有停歇。　　 尽管光学参量啁啾脉冲放大技术以其增益带宽宽、热效应低、累积B积分小等优势显示了强劲的发展潜力，啁啾脉冲放大技术仍然是目前获取超短超强激光脉冲的主流技术。目前基于啁啾脉冲放大技术的太瓦级激光系统已经商品化，百太瓦级激光系统也在多家实验室和公司变为现实，拍瓦时代也即将来临。　　 本论文的工作主要在于飞秒拍瓦级激光系统的研制及性能优化研究。论文的主要工作包括超短激光脉冲放大、系统色散补偿、新型预放大器的研制、激光辅助调节系统的开发等几个方面。主要研究成果概括如下：　　 1.参与建造了一套10太瓦级钛宝石啁啾脉冲放大系统。通过在再生腔中插入石英双折射滤波片，有效抑制了放大过程中的增益窄化效应；通过优化设计放大器中的泵浦光功率密度，精简了系统规模，节省了成本。最终获得了脉冲宽度23fs，峰值功率17TW的超短激光脉冲输出。　　 2.参与了将上述10太瓦级激光系统升级至准拍瓦级激光系统的工作。对利用不匹配展宽压缩系统补偿高阶色散的可行性进行了论证，并提出了进一步优化系统色散补偿能力的建议。　　 3.设计并建造了一套多通型预放大器，替代原飞秒拍瓦系统中的再生放大器。测试结果表明，预放大器的更换并没有显著降低系统输出的ASE噪声，但是有利于减少系统输出的预脉冲。　　 4.设计并建造了一套基于空间啁啾脉冲放大技术的新型宽带再生放大器，有效抑制了脉冲放大过程中的增益窄化效应，获得了几乎没有光谱损失的放大激光脉冲。　　 5.设计并建造了一套激光光路辅助调节装置，降低了钕玻璃泵浦激光系统的维护难度，并提高了光路定位精度。