刘乐

摘   要：文章简要阐述了CPA的研究进展，介绍了其调Q、锁模、克尔透镜锁模等相关关键技术的原理，并阐述了待解决的关键科学问题和在激光器中重要应用价值。

关键词：CPA;飞秒脉冲;锁模

1    脉冲宽度发展概述

随着人们工业需求的不断提高，人们将工作的重点转移到提高激光的峰值功率工作中来。对激光器的研究历史较为久远，1963年就已经发明了纳秒脉冲激光光源。随着科学信息技术的不断发展，1964年逐步完善纳秒脉冲激光光源，从而提升了激光脉冲宽度量级。为了进一步提升激光脉冲输出记录，科研人员不断努力，在1981年，研制出新型碰撞锁模燃料激光器，这种激光器将脉冲宽度提升至飞秒级，并且在今后工作运行的环节中，光强的非线性效应仍使激光光强一直停留在109 W/cm2的水平上—激光脉冲的能量越大，激光脉冲的时间尺度越短，对应的峰值功率就越大。

飞秒脉冲激光的脉冲宽度太短，在实际的运行环节中，由于脉冲宽度较短，进行放大处理将会使峰值的功率快速上升，如果操作不当会产生非线性效应，不利于飞秒脉冲激光发挥作用。当峰值的功率持续上升时，会对光学器件、增益介质等产生影响，增益介质中的能量将会减少，从而降低了脉冲光束的质量。因此，在处理这一问题时，相关的技术人员应该适当地调整飞秒脉冲激光的宽度，并根据飞秒脉冲激光宽度的变化对脉冲进行放大处理，放大到一定程度时及时将脉冲降到原始的量级，也即啁啾脉冲放大技术（Chirped Pulse Amplification，CPA）。……