典型的可调谐横向激励大气压[TE(A)] CO₂激光器输出激光的脉冲宽度为100～300 ns，并伴有3～10 μs的脉冲“拖尾”，在9～11 μm范围内输出约100条分立谱线。针对窄脉冲和连续调谐CO₂激光器的应用需求，开展了多大气压CO₂激光器的研究。采用高压脉冲调制电源，结合高气压脉宽压缩和光栅选线技术，实现连续调谐红外激光输出，脉冲宽度为30～50 ns。当工作电压为72 kV、气压为7.07×10⁵ Pa时，输出激光脉冲的能量为590 mJ，脉冲宽度为35.7 ns，并在10R(32)至10R(26)谱线之间实现连续调谐输出。

在**对抗中, 侦察探测系统与制导**通常由图像传感器成像实现精准控制。近年来, 如何利用高能激光**对敌方传摘感系统实施精准打击成为了研究热点。文中从具有高峰值功率的短脉冲激光器对 CCD/CMOS传感器的损伤效果着手, 提出将 SBS脉宽压缩技术获得的百皮秒激光作为光电对抗**。介绍了 SBS脉宽压缩的原理及研究进展, 并分析了百皮秒激光器在光电对抗中的应用前景。

超短超高能量脉冲激光作为研究光和物质相互作用的有力手段得到了广泛研究。啁啾脉冲放大系统是产生这种激光的关键部分,其中脉宽压缩光栅作为啁啾脉冲放大系统的核心组成器件,具有至关重要的作用。金属/介质膜光栅具有高衍射效率、宽工作带宽、高激光损伤阈值等优良特性,受到了广泛关注。详细综述了金属/介质膜脉宽压缩光栅的发展概况,重点分析了金属/介质膜光栅的设计原理和制作工艺,展望了金属/介质膜光栅的发展前景,旨在增进对金属/介质膜脉宽压缩光栅的了解。

针对高泵浦强度下受激布里渊散射(stimulated brillouin scattering, SBS)脉宽压缩过程中出现的Stokes展宽现象, 提出了一种抑制展宽、提高压缩率的新方法——驻波驱动SBS压缩结构。此方法以驻波驱动声波场代替传统的噪声起振, 加强声波场的同时, 固定Stokes产生位置, 从根源上抑制了Stokes光展宽现象。通过对照试验, 证实了该方法的有效性, 抑制Stokes展宽的同时获得了亚声子寿命输出。

受激布里渊散射(SBS)脉宽压缩是实现高峰值功率、短脉冲激光输出的重要途径之一, 然而, 目前SBS脉宽压缩仅限于1~10 Hz低重复频率激光器, 限制了高重频短脉冲激光器在激光雷达、空间碎片探测以及目标成像等领域的应用。基于此, 开展了高重复频率下的SBS脉宽压缩实验研究。设计搭建了高重复频率的主振荡放大激光器, 开展了SBS二次级联脉宽压缩和SBS振荡放大双池脉宽压缩实验。通过SBS二次级联压缩实现了脉冲宽度从~32 ns压缩到~19 ns, 脉宽压缩比达16倍; 而通过SBS振荡放大双池结构实现了脉冲宽度从~4 ns压缩到376 ps, 脉宽压缩比达10倍。实验结果表明, 采用该超净封闭型SBS相位共轭镜, 在Stokes光输出能量达50 mJ时, 无光学击穿现象, 实现了在200 Hz高重复频率下的SBS脉宽压缩。

在无啁啾激光脉冲的非线性压缩过程中，基于级联倍频机制，对影响脉冲压缩的敏感因素——晶体位相失配量进行了理论分析和实验验证。当入射基频激光（即1ω光，波长为800 nm，脉宽为278 fs）进入I类二倍频β-BaB2O4(BBO)晶体后，随着晶体位相失配量的增加，基频光的输出脉宽先降后升，这种趋势可总结为“U”字形非线性变化；当位相失配量为40 mm-1时，脉宽缩至最小，此时脉宽压缩比最大。

为了增加靶上的功率密度和耦合效率，基于饱和增益开关原理，发展了一种适用于放大自发辐射平滑光束的脉宽压缩方法。利用该方法，在赛格德大学的一台放电泵浦KrF准分子激光器上进行了实验，将该激光器输出的脉宽为14.5 ns的放大自发辐射光束压缩到了7.5 ns，并且保持了光束原有的均匀性。

为了提高HfO2顶层多层介质膜脉宽压缩光栅（PCG）的抗激光损伤性能，使用Piranha溶液（浓硫酸和双氧水的混合液）清洗PCG去除其制作工艺和使用过程中残留在表面的污染物，包括CHF3作为工作气体对HfO2进行反应离子束刻蚀生成的碳氟化合物及金属氟化物。对Piranha溶液的清洗温度、组成成分、清洗时间、清洗遍数等参数进行了系统研究，用扫描电子显微镜（SEM）观察清洗前后的PCG表面形貌，用X射线光电子能谱仪（XPS）检测清洗前后PCG表面的元素成分及其原子分数的变化，并分析了各残留污染物的去除机理。实验结果表明：Piranha溶液能有效去除PCG表面污染物，而且清洗温度越高，清洗遍数越多，对PCG表面残留污染物的去除效果越显著。在90 ℃下60 min有效活性时间内，使用浓硫酸和双氧水体积比为2∶1的Piranha溶液清洗3遍以上，PCG表面残留的F元素的原子分数接近0.1%（XPS的分辨极限），达到良好的清洗效果。

采用放电泵浦KrF准分子激光放大器放大波长为248.4 nm的紫外超短脉冲激光。对于能量为0.7 mJ、脉宽为550 fs的输入脉冲,在光束直径保持10 mm不变的条件下,能量放大到15 mJ,脉宽展宽到1 200 fs。为了压缩输出脉冲宽度,分析了群速度色散和自相位调制效应对脉宽展宽的影响。利用棱镜对,采用4种不同的实验方案对脉冲引入负的线性频率啁啾,以补偿KrF准分子激光放大器CaF2窗镜中的群速度色散和自相位调制对脉冲引入的正的线性频率啁啾。结果表明:在放大器之前放置棱镜对的方式可以在保持输出脉冲能量为15 mJ的同时,在棱镜对间距为110 cm的条件下,将输出脉冲宽度压缩到370 fs,输出波长为248.4 nm、带宽为0.4 nm。

介绍了利用9.3 μm脉冲TEACO2激光通过AgGaSe2晶体二次谐波产生(SHG)技术实现4.65 μm中红外波段激光输出的实验研究。根据非线性光学原理和倍频技术的基本要求，通过有针对性的技术手段选择TEACO2激光器的输出谱线并控制脉冲波形的时间分布，使之满足激光倍频实验对泵浦脉冲光源在波长和输出时间分布上的基本要求，并以此为基波光源进行了产生二次谐波的实验研究。实验结果显示，即使是相同的AgGaSe2倍频晶体材料，也会由于生产厂商的不同而具有完全不同的表面破坏阈值行为，而相同点是体损伤阈值均大于表面损伤阈值。实验获得倍频输出最大能量为12.9 mJ；倍频输出最高平均功率为940 mW。