以掺钛蓝宝石作为增益放大介质的飞秒激光放大系统一直是人们研究的热点。本文系统给出 了以钛宝石晶体做为增益介质和放大介质的飞秒激光脉冲放大系统理论，针对各部分可能出 现的问题提出了相应的解决方法，并在此基础上开展了部分实验工作。<WP=3> 本文的主要研究内容包括：系统给出了飞秒激光脉冲放大系统的飞秒振荡源、展宽器、放 大器、压缩器的理论。从光路、光学元件的自行设计到理论分析计算，初步建立了一台实验 系统；采用ABCD矩阵法结合Collins公式计算了四通式单光栅展宽器的展宽量，并模拟了相 关参数对展宽比的影响，对实验具有指导意义；评价了再生放大器和多通放大器的优缺点， 对放大过程中通常忽略的放大自发辐射现象（ASE）进行了分析，并提出了相应的解决方法 ；针对放大过程中出现的增益窄化和增益饱和现象，对输入种子脉冲提出了一种新的分段频 率调制函数，实现了对增益窄化效应和增益饱和效应的共同抑制；提出了系统的材料（包括 放大介质和光路中的普通介质）正是融合高阶色散的来源。另外，在量子光学范畴的研究工作中，构造了一种新型的两态叠加多模叠加态光场，应用多 模辐射场的广义非线性等阶高阶压缩理论对其进行研究，并得出了一系列有意义的结论。