根据飞秒脉冲锁模钛宝石激光器脉冲压缩的要求，介绍了负色散镜补偿色散的基本原理及其特点。详细阐述了优化Gires-Tournois(OG-T)镜的设计过程，并通过计算机优化得到理想设计膜系。采用离子束溅射的方法镀制了优化Gires-Tournois镜。测量了优化Gires-Tournois镜(编号为OGT#1)的透射率和群延迟色散，并与设计值进行了比较，分析了实测值产生偏差的原因，从而对镀膜参量进行了相应的调整，制造了第二批优化Gires-Tournois镜(编号为OGT#2)。将优化Gires-Tournois镜用于钛宝石激光器振荡级内，单程5次通过三个优化Gires-Tournois镜，补偿了激光器腔内色散，实现了飞秒锁模脉冲运转。用OGT#1先进行了实验，获得32 fs的脉冲和46 nm的光谱宽度。用调整参量后的OGT#2进行了实验，获得了15 fs的超短脉冲和91 nm的光谱宽度。实验很好的验证了负色散镜补偿色散的优点，为国内啁啾镜的研制创造了条件。

根据飞秒脉冲锁模钛宝石激光器腔内色散补偿的要求,设定负色散镜的色散目标值,用最优化方法,设计出了负色散Gires-Toumois(G-T)反射镜.计算了光场在优化负色散G-T反射镜不同膜层内的分布.不同波长的光场分量,在优化负色散G-T反射镜内部,穿透深度不同.在720nm～900nm波长范围内,长波分量有较大的穿透深度,因而对长波分量提供较大的时间延迟.将其用于飞秒锁模钛宝石激光器中,取代传统的腔内色散补偿棱镜对,结合半导体可饱和吸收镜(SESAM)自启动锁模,在钛宝石激光器中获得了56fs脉冲.