自从激光技术诞生以后，超短超强激光技术不断发展，已成为激光技术领域重要的研究方向之一。超短超强激光聚焦后所形成的超高功率密度能在实验室内产生极端的物理条件，推动了诸多研究领域的进步，包括X射线研究、粒子加速器、核物理等。因此，研制高功率超短脉冲激光装置，对基础物理研究具有重要意义。由于目前光学元件、激光增益介质等诸多因素的限制，获得超短超强激光脉冲必须对超短脉冲种子光进行多级放大，啁啾脉冲放大技术是目前普遍采用的激光脉冲放大技术。对于高功率超短脉冲激光装置，多级放大器的优化设计至关重要。　　本研究主要内容包括：⑴从麦克斯韦方程出发，详细推演描述啁啾脉冲放大的三个基本方程，给出啁啾脉冲在激光增益介质中的传播放大计算方程，并完成编写Matlab数值建模程序，该数值模型可用于啁啾脉冲的放大特性理论分析与激光装置放大系统优化设计。⑵根据编写的计算程序，对各级放大器的参数，包括泵浦能量、泵浦光和信号光口径、放大通数、晶体长度等进行优化计算，在达到设计要求的条件下提高了放大器的效率。分析了各级放大器输出信号光的近场分布特征和能量稳定性，结果表明:注入的近场高斯分布信号光的均匀性在放大过程中得到明显改善;泵浦光的能量稳定性对放大器输出能量稳定性的影响大于注入信号光对放大器输出能量稳定性的影响。⑶依据优化设计方案，完成搭建14通环形放大器结构，实现信号光14通放大，验证了实验设计方案。⑷基于SGⅡ-5PW激光装置第二级参量放大器实验数据，分析了大能量OPCPA放大器中信号光近场均匀性的影响因素及其填充因子和通量对比度在放大过程中随晶体长度的演变特性，并与实验数据对比，发现泵浦光的光束质量对信号光近场均匀性的影响尤为重要，远大于注入信号光近场均匀性的影响，该项工作对SGⅡ-5PW激光装置在1～5PW放大级的信号光近场均匀性优化具有指导意义。