该文对啁啾脉冲放大系统进行了理论和实验研究,主要内容包括以下方面:一.概述了超短脉冲的发展历程,介绍了啁啾脉冲放大(CPA)系统的发展方向及状况.二.从四棱镜序列的几何结构出发,对四棱镜序列的色散进行了详细的推导,给出了四棱镜序列色散的计算公式,并且结合计算结果简要分析了钛宝石自锁模激光器的谐振腔内的色散补偿问题及其对输出脉冲宽度的影响.三.推导了光栅对展宽器和压缩器的二、三阶色散公式.类比光纤光学的结论,定义了光栅对展宽器的色散长度L<,D>,从而可以简便地计算出展宽器提供的展宽比.这样,对已知初始脉宽的脉冲(假设不带频率啁啾),就可以计算出展宽之后的脉宽.四.对再生放大过程中的增益窄化效应、增益饱和效应和SPM效应等进行了理论推导,给出了描述放大过程的框架方程,如果对这些方程作数值解,就可以理解放大过程中脉冲在时域和频域内的变化过程.五.进行了混合啁啾永冲放大系统的实验研究,将钛宝石自锁模激光器输出的中心波长为1.053μm,脉宽为120fs的超短脉冲展宽至1.5ns,然后经磷酸盐铵玻璃再生放大和预放大得到了15mJ的脉冲,放大倍数达到10<7>,完成了台面TW系统的前端系统的构建工作,为今后的功率放大输出峰值功率TW级的超短脉冲打下了基础.