利用分布傅里叶变换对描述啁啾脉冲放大的非线性薛定谔方程进行求解,研究了在钕玻璃和钛宝石这两种增益介质中,自相位调制、增益变窄和增益饱和这三种非线性效应对放大啁啾脉冲输出特性的影响,具体给出了在不同放大介质中,它们对放大脉冲的影响程度和影响结果.重点阐明了自相位调制对放大啁啾脉冲的影响,及其与另外两种非线性效应的内在联系.

研究了增益饱和在啁啾脉冲放大中的影响，发现由于增益饱和的存在，压缩后脉冲的信噪比会下降，而且展宽器附加的色散也会降低输出的信噪比，这种降低对应着一定的光谱畸变。通过对展宽/压缩器作用的分析，揭示了啁啾脉冲放大中光谱与光强的内在联系，提出利用非共振放大来修正光谱畸变提高放大压缩后的信噪比。

在基于钛宝石啁啾脉冲放大(CPA)技术获得拍瓦级输出的激光装置中, 光谱发射截面的不同和饱和放大的影响会使放大光谱产生增益窄化和光谱红移。光谱红移效应普遍存在于激光放大过程中, 尤其在高能量饱和放大时更加严重。基于中国科学院上海光学精密机械研究所5.0 PW激光装置的实验结果, 针对Apollon-10 PW激光装置的光谱控制, 在理论上提出一种基于光-光同步放大的光谱整形技术, 用以抑制高能量放大过程中的光谱红移。该技术基于传统的放大模型, 通过在功放级引入短脉冲抽运, 利用抽运光和啁啾种子光