本论文主要对共线非临界相位匹配的飞秒光参量振荡器(OPO)进行了理论和实验的分析,对一种新的色散可编程控制器件—声光可编程色散滤波器(AOPDF)进行了理论研究。 论文的主体包括一下几个部分:阐述了飞秒激光器、飞秒光参量振荡器的发展历史、研究现状和应用领域,及声光可编程色散滤波器的特性。在第二章中详细阐述了飞秒光参量振荡器的泵浦源-高平均功率的钛宝石飞秒激光器,包括高平均功率飞秒激光器的特点、克尔透镜锁模的原理、钛宝石飞秒振荡器的装置,并对其主要参数进行了实验测试。从飞秒OPO的原理出发,针对晶体相位匹配类型、角度、以及谐振腔的参数等进行了实验设计。飞秒OPO的实验及分析。本论文以高平均功率的KLM激光器作泵浦源,KTP晶体为非线性晶体,对共线泵浦非临界相位匹配的飞秒OPO进行了实验研究。理论和实验都证明既要有精确的谐振腔调整又要有严格的腔长匹配是实现飞秒OPO的关键。本论文分别从SESAM被动锁模、比较泵浦源重复率与Nd:YAG激光器的纵模拍频两种方法实现了腔长的精确匹配。对一种可以实现位相和幅度同时独立调制地色散控制器件—声光可编程色散滤波器进行了理论研究,通过耦合波理论推导,得到了输出脉冲的群延迟与调制声波的频率、啁啾、带宽等参数的关系。并对其应用在放大系统中补偿色散及增益窄化进行了数值模拟。总结和比较论证了各种超短脉冲整形方法,分析了相位对脉冲时域波形的影响。对用可编程色散控制器件对超短脉冲进行自适应脉冲压缩和整形时获取调制函数的几种优化算法进行了理论研究和比较,提出用反复傅立叶变换法和SPIDER相结合的一次整形装置。