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提出了一种新的两级非共线相位匹配光参量放大方案,两级光参量放大分别采用不同的相位匹配条件,充分利用非线性晶体的相位匹配能力和增益光谱范围,可以实现增益带宽接近一个倍频程的光参量放大.并以4.5 mm厚的偏硼酸钡(BBO)晶体和波长为532 nm、强度为5 GW/cm2的抽运光源为例进行了模拟计算,结果表明,该方案可以实现波长范围在710~1190 nm、增益带宽为480 nm 的信号光放大,信号光光谱宽度达到0.75 个倍频程,再压缩后傅里叶限脉冲的时间宽度约为5 fs,约等于1.6 倍的光振荡周期.计算了光参量放大过程中的相位畸变,以及该相位畸变对再压缩后信号光脉冲时间波形的影响.研究结果可以为实现周期量级光参量放大的设计提供理论依据.