超短脉冲激光的放大与同步控制是超短激光脉冲技术发展及其应用研究的重要内容，围绕该内容，本论文有针对性地进行了飞秒钛宝石激光脉冲放大中关键的预放大单元技术的创新研究以及不同超短激光脉冲之间的主动同步技术的研究，论文的主要内容及取得的创新成果包括以下几个方面：　　 1.对放大过程中增益介质的冷却技术进行了深入研究，分别设计并建造了以半导体致冷片、浸入式冷却器以及液氮作为冷源的真空冷却装置，结果表明这些冷却装置对改进放大激光的质量具有显著的作用。　　 2.应用薄片钛蓝宝石晶体作为放大增益介质，实现了再生放大装置的高效运转，给出并证明了减小钛宝石激光放大中热效应的一种新途径。　　 3.设计并研制成功一台重复频率为10Hz的紧凑型多通放大器和一台重复频率为lkHz的环形腔再生放大器，为发展具有超高强度对比度及超短脉宽的新一代飞秒超强激光提供了重要基础。　　 4.理论上分析了飞秒激光CPA系统中各光学元件引入的色散，模拟了利用重色散块状玻璃展宽及双棱镜对压缩脉冲的效果。　　 5.实现了两台独立超短脉冲激光器之间的主动同步，并在此基础上利用和频及差频技术产生了新波长的宽带超短脉冲，发展了扩展超短激光脉冲波长的一种全新技术。　　 6.设计建造了一种测量诊断飞秒脉冲激光特性的SPIDER装置，并利用该装置对自建的超宽带钛蓝宝石激光振荡器的输出脉冲特性进行了测量。