前言：飛秒超快強激光技術是或得高功率飛秒光源的重要手段。自上世紀80年代，Mourou等人首次將雷達信號放大理論應用于光學領域，提出啁啾脈沖放大（CPA）技術概念以來，飛秒超快強激光技術就取得了很大的發展。啁啾脈沖放大（CPA）技術的核心思想是：為避免放大過程中，光脈沖能量超過元件的損傷閾值而損傷元件，同時又可以有效地從增益介質中抽取能量，先將脈沖經過展寬器展寬后再進入放大器中放大，從放大器中出來的脈沖再經過壓縮器壓縮，這樣就可以得到短脈沖、高功率的飛秒脈沖。
 

根據啁啾脈沖放大原理，飛秒強激光脈沖系統主要由四部分組成：超短脈沖振蕩器、脈沖展寬器、脈沖放大器以及脈沖壓縮器。飛秒脈沖系統的關鍵技術就是色散補償問題，即脈沖展寬器與 脈沖壓縮器的合理設計的問題。下面就簡單介紹一下飛秒激光系統中的脈沖展寬器和脈沖壓縮器：

(1) 脈沖展寬器設計原理：脈沖進入脈沖展寬器，經過脈沖展寬器的光柵（CBG） 衍射后，脈沖中不同頻率的光因衍射角不同而分散開，而衍射元件的放置又使脈沖的藍光部分的光程比紅光部分長，這樣紅光就會先于藍光離開脈沖展寬器，種子脈 沖就得到了初始展寬，經過展寬后的脈沖峰值功率低，這樣就不會損傷光學元件且能避免脈沖光過強而產生的各種非線性效應。
 

(2) 脈沖壓縮器設計原理：與脈沖展寬器正好相反，脈沖壓縮器是將已經展寬的高能量光譜再壓縮回其初始的光譜狀態。這樣，就得到了短脈沖、高功率的飛秒脈沖。

那么如何獲取一個理想的脈沖展寬器和脈沖壓縮氣呢? 那么， 啁啾體布拉格光柵（CBG）是一個良好的選擇。

啁啾體布拉格光柵是第一款可商業用于飛秒激光脈沖的展寬和壓縮的光柵產品。它是一種反射式布拉格光柵且周期沿著光傳播的方向逐漸變化。它還是目前超短飛秒脈沖激光領域能夠承受高脈沖能量和高功率的最小脈沖展寬器和脈沖壓縮器。

在目前的光柵市場中，傳統的刻痕光柵只能承受10W以下的平均功率，而光纖光柵也不能承受較高的功率密度。所以，現在的高功率啁啾脈沖放大（CPA）多依賴于電介質衍射光柵進行脈沖的壓縮。但是，這種電介質光柵仍然具有與傳統光柵同樣的缺點：體積較大、偏振敏感性強、光學設置復雜等。為了克服這些缺點，就需要重新尋找一款新型的脈沖展寬器和壓縮器。終于，科研工作者通過對高分子材料——光敏玻璃（Photo-Thermo-Refractive glass簡稱 PTR）的加工，成功的研制出了大孔徑啁啾體布拉格光柵（CBG 上海昊量光電設備有限公司-中國地區代理商）用于啁啾放大技術（CPA）的脈沖的展寬和脈沖的壓縮。基于啁啾體布拉格光柵（CBG）（ 上海昊量光電-中國區域代理商）設置的高功率光纖啁啾脈沖放大（CPA）系統如圖1所示：