周期量级脉宽红外激光脉冲的产生一直在量子光学、超快光谱学和强场物理等领域有着重要的作用。光参量啁啾脉冲放大（Optical Parametric Chirped-Pulse Amplification，OPCPA），作为目前最广泛使用的周期量级高能量红外脉冲的产生方式，因其超宽的放大带宽、超大的能量增益以及极高的频率可调谐性受到了十分广泛的关注。光参量啁啾脉冲放大器通常使用皮秒或纳秒级别的高能量长脉冲作为泵浦光，并将宽带的信号光加入啁啾使其脉宽达到泵浦脉冲的量级以确保能量的充分转换。然而在这种情况下，放大器的相位匹配条件只能针对某个特定波长的信号光成分实现，随着啁啾信号光的瞬时频率偏离该频率，泵浦光与信号光间的相位失配值增大，放大效率降低，造成系统增益带宽的减小，限制了周期量级超短脉冲的产生。
武汉光电国家实验室陆培祥教授领导的超快激光研究团队针对信号光啁啾引起的相位失配问题，提出了一种能够有效提高增益带宽的双泵浦光参量啁啾脉冲放大方案。在本方案中，通过给初始信号光加入线性啁啾，并利用两个加入相反线性啁啾的宽带泵浦光合成以拟合相位匹配曲线，从而实现了在简并波段的宽带相位匹配。仿真计算表明，该方案输出信号光的频谱可覆盖1.3μm到2.1μm的宽带范围，理论上支持脉宽为9.0fs的超短脉冲，且输出脉冲能量达到3.97mJ，对应22.6%的能量转换效率。和常见的光参量啁啾脉冲放大系统相比，本系统设计简洁，仅需通过光栅或棱镜对即可实现对脉冲的高效压缩，获得接近傅立叶极限脉宽的高强度输出脉冲（10.1fs）。此外，本方案使用到的泵浦光和信号光全部由一台钛蓝宝石激光器产生，通过全光方法大大降低了在时域上同步相互作用脉冲的难度。这一研究成果为超快动力学过程和强场激光物理的研究提供了稳定、有效的工具。
该项工作得到了国家自然科学基金（11204095，11234004，61275126）和973项目课题（2011CB808103）的资助，其研究成果发表在Optics Express 22, 5, 5544–5557（2014）。

图 输出信号光脉冲的(a)空间-频域谱和(b)空间-时域包络