在固体激光增益介质中,碟片晶体具有高的表面积-体积比,有利于提高晶体的冷却效果,减少晶体内部的热应力,削弱晶体的热透镜效应。碟片晶体的独特优势为碟片多程激光放大器的设计奠定了基础。由于碟片晶体很薄,单程增益小,要采用多程的方法对激光进行放大,从而提高输出光的功率和能量。碟片多程激光放大器是使一束高质量的种子光多次通过处于粒子数反转状态的碟片晶体,使输出光既具备种子光的高光束质量,又提高输出的功率和能量。碟片多程激光放大器可实现从连续到飞秒的光放大。本文基于共轭双抛物面镜的碟片晶体泵浦模块设计了一种碟片多程激光放大器,并进行了相关理论和实验的研究。具体研究内容如下:第一,建立了一种碟片激光放大器连续光放大模型和短脉冲光放大模型。通过求解稳态时考虑ASE和不考虑ASE的速率方程,可得到连续光放大输出光的光强。在短脉冲放大理论模型中,通过脉冲光放大的输运方程和迭代的方法可得到脉冲光放大后的输出脉冲能量。第二,依据激光谐振腔设计、谐振腔的展开和放大器耦合系统匹配设计“三步走”思路,结合国外碟片多程激光放大器系统设计方面的优缺点,设计了一种可实现种子光20次甚至更多次的碟片多程激光放大器。同时对理想高斯光束在多程放大过程中的畸变特性进行了相关理论分析。通过分析发现该碟片多程激光放大器稳定性好、可行性高,为实验平台的搭建奠定坚实的基础。第三,通过三个阶段实验搭建了一种可实现20次放大的碟片多程激光放大器。实验发现,基于现有的碟片晶体,当泵浦功率密度小于847.6W cm~2时,该放大器可实现20次放大。随着泵浦功率密度的增加,碟片晶体的非球面项对系统的影响加剧,导致系统失调。第四,结合理论分析和实验结果,得到了不同泵浦功率密度下碟片晶体的小信号增益系数。最终发现,小信号光2次放大后得到的实验结果和理论仿真结果一致。