根据啁啾脉冲堆积的原理以及模型介绍了两路脉冲堆积时脉冲的时间与频谱特性,分析了堆积脉冲产生时间与频谱调制,以及交叠区产生非线性频率啁啾的原因。通过非线性薛定谔方程,分析了堆积脉冲的放大特性,介绍了啁啾参量对放大结果的影响以及放大后堆积脉冲的频率啁啾的变化。研究表明,在堆积脉冲的放大过程中自相位调制效应非常明显,严重影响了脉冲的频谱与频率啁啾。

针对啁啾脉冲堆积方法获得的宽带整形激光脉冲，采用KDP晶体Ⅰ／Ⅱ类角度失谐的三倍频方案，定量分析了影响其三倍频转换效率的主要因素，并对三倍频前后的时间波形及频谱分布进行了比较分析。在此基础上，与时间相位调制的宽带整形脉冲三倍频的相应结果进行了比较。研究结果表明，对于啁啾脉冲堆积方法获得的宽带整形激光脉冲，在实现较高的三倍频转换效率的同时，其时间波形和频谱分布基本保持不变。对于具有相同带宽和波形的时间位相调制整形脉冲，其三倍频转换效率明显低于啁啾脉冲堆积宽带整形脉冲。

针对啁啾脉冲堆积方法获得的宽带激光,分析了其形成机制,并给出了其时间波形和光谱分布.采用KDP晶体Ⅰ/Ⅱ类角度失谐的三倍频方案以及Ⅰ/Ⅱ/Ⅱ晶体级联角度失谐方案,定量分析了啁啾脉冲堆积方式宽带激光三倍频转换效率随入射光强、带宽、以及晶体厚度等因素的变化,并与时间相位调制的宽带激光三倍频的相应结果进行了比较.研究结果表明,采用晶体级联方式可以大幅度提高宽带三倍频转换效率,并且啁啾脉冲堆积宽带激光的三倍频转换效率的提高比时间相位调制宽带激光更为明显.

为了达到维持热核燃烧所需的高密度压缩状态,激光驱动聚变对光束能量沉积的均匀性提出了很高的要求。成丝会破坏间接驱动中的辐照均匀性,须采用合理的束匀滑措施加以抑制。光谱色散平滑技术(SSD)由于相位板的引入使焦斑尺寸大为增加,在应用于间接驱动时容易出现堵孔等问题。针对该问题,提出用光栅对啁啾脉冲序列色散,利用焦斑扫动消除10 μm到100 μm的靶面起伏,从而抑制成丝。建立了描述这种脉冲产生、色散和聚焦的物理模型。模拟结果表明,采用啁啾脉冲堆积的束匀滑方法与一维光谱色散平滑技术(不加随机相位板)相比,在消除靶面高频起伏方面更具优越性,且焦斑的扫动范围与光栅色散方向上的光束带宽成正比。这些优点使得这种束匀滑方法在提高靶面辐照均匀性方面具有重要的应用价值。