1991年Sibbett等人發(fā)明了第一臺(tái)自鎖模飛秒摻鈦藍(lán)寶石激光器以及啁啾脈沖放大技術(shù)的問(wèn)世，真是意義上開(kāi)創(chuàng)了超短超強(qiáng)脈沖的新時(shí)代。借助鎖模技術(shù)，特別是克爾透鏡自鎖模技術(shù)（Kerrlen-Mode-Locked，KLM）使激光的輸出脈沖寬度接近了光學(xué)周期；借助超短啁啾脈沖放大技術(shù)（Chirped Pulse Amplification，CPA），使激光的峰值功率達(dá)到太瓦（1012W）甚至是拍瓦（1015W）量級(jí)，聚焦后的功率密度達(dá)到l022W/cm2，這種高強(qiáng)度的聚焦光場(chǎng)與物質(zhì)相互作用后，可以產(chǎn)生高溫、高壓、高強(qiáng)場(chǎng)、高密度等極端物理?xiàng)l件，為研究光與物質(zhì)作用提供有力的手段。目前已廣泛應(yīng)用于強(qiáng)場(chǎng)物理、激光通信、醫(yī)學(xué)和軍事等重要應(yīng)用領(lǐng)域。超短脈沖的產(chǎn)生和放大技術(shù)及理論成了近幾年全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。
　　本書(shū)總結(jié)了近幾年超短脈沖產(chǎn)生和放大以及非線性頻率變換技術(shù)的最新成就，提供了大量的資料、圖表及數(shù)據(jù)；既有系統(tǒng)的理論分析、數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，又有具體激光器的設(shè)計(jì)參數(shù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。全書(shū)分為6章，具體內(nèi)容如下：
　　第1章主要從超短脈沖產(chǎn)生和超短脈沖啁啾放大兩個(gè)方面概述了其發(fā)展歷史及最新研究成果。介紹了啁啾脈沖放大的單元技術(shù)以及放大過(guò)程中考慮的問(wèn)題。
　　第2章主要論述了超短脈沖產(chǎn)生的理論和相關(guān)技術(shù)。首先從理論上分析了克爾鎖模的物理機(jī)理，分析摻鈦藍(lán)寶石激光器諧振腔的設(shè)計(jì)以及色散的優(yōu)化。重點(diǎn)研究了幾類典型的飛秒激光器的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)。這些激光器包括：高重復(fù)頻率飛秒激光器，低重復(fù)頻率飛秒激光器，低閾值飛秒激光器以及近紅外波段的飛秒激光器，基本涵蓋了近幾年飛秒激光器設(shè)計(jì)的最新研究成果。
　　第3章主要論述了皮秒激光脈沖的產(chǎn)生、放大及非線性頻率變換。首先介紹了近幾年被動(dòng)鎖模的原理及最新技術(shù)；接下來(lái)實(shí)驗(yàn)上系統(tǒng)研究了皮秒摻鈦藍(lán)寶石激光脈沖的產(chǎn)生放大以及非線性倍頻和參量的過(guò)程；最后實(shí)驗(yàn)上研究了主動(dòng)鎖模Nd：YAG皮秒脈沖的產(chǎn)生以及皮秒Nd：YAG脈沖再生放大技術(shù)。
　　第4章概述了啁啾脈沖放大的理論和實(shí)驗(yàn)研究成果。首先理論上模擬了多通放大的過(guò)程和結(jié)果，設(shè)計(jì)了一個(gè)八通預(yù)放大器；根據(jù)ASE產(chǎn)生的特點(diǎn)，我們分別在空間上、時(shí)間上和光譜上對(duì)ASE的抑制進(jìn)行了研究；最后按照理論模擬設(shè)計(jì)了一個(gè)五通主放大器，獲得了38010最高轉(zhuǎn)換效率。
　　第5章研究了寬帶飛秒脈沖非線性頻率變換。主要包括兩部分：寬帶飛秒脈沖倍頻理論和實(shí)驗(yàn)，近紅外寬帶飛秒脈沖產(chǎn)生和參量放大。重點(diǎn)研究了基于參量放大和差頻技術(shù)的載波包絡(luò)相位穩(wěn)定的近紅外脈沖的產(chǎn)生，最后實(shí)驗(yàn)上研究了近紅外脈沖的放大。