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脉冲激光经过了调Q技术，锁模技术的发展，其时间宽度已经进入飞秒领域。1985年，啁啾脉冲放大(CPA)技术的提出，解决了超短脉冲激光放大过程中存在的非线性效应及器件损伤等问题，是超强超短激光技术发展的重要里程碑。目前，世界上多个国家建立了基于CPA技术的拍瓦级超强超短激光实验装置，已经报道的可以得到的最高激光峰值功率为5.4PW，由中科院上海光机所SULF装置实现，国际上的各个著名科研机构正竞相研制峰值功率达到10PW量级的超强超短激光系统。 钛宝石晶体因其增益带宽宽，增益截面高，物化性能优良等特点被看做是最理想的激光晶体被广泛应用到超强超短激光系统中，是超强超短CPA激光装置的主要增益介质，并且随着输出功率的不断提升，对大口径钛宝石晶体的需求也在相应提高，同时，钛宝石晶体生长技术的不断优化和改良，现在已经可以稳定的得到口径100mm-200mm左右的高质量钛宝石晶体，但是更大口径的优质钛宝石晶体的获取是一个需要攻克的难题，其对进一步提高激光的峰值功率显得尤为重要 本论文针对10PW超强超短激光装置(SULF)终端CPA放大器中一块口径235mm，厚度72mm的钛宝石晶体，研究了大口径钛宝石晶体的光学与激光性能，结果表明，该晶体整体性能优良，满足高能量终端CPA放大器的需求，具体取得的成果如下: 1.测试了钛宝石晶体的光学性能，包括晶体对532nm绿光的吸收特性以及晶体的FOM值，晶体对532nm绿光的吸收强度超过91％，中心的吸收强度低于边缘，从而得到了热交换法生长的钛宝石晶体的Ti3+离子的分布特点，即边缘的掺杂浓度高于中心，晶体中心区域的FOM值达到了114，晶体的下半部分FOM值较低，为87左右。 2.测试了钛宝石晶体的单程激光性能，包括静态透过光斑以及在一定泵浦能量下的单程小信号增益，晶体的静态透过光斑形状完整相对入射光斑只有微小的变化，证明晶体的内部质量较好无裂痕，气泡，夹杂相等缺陷，晶体在1.98J/cm2的泵浦能量密度下不同位置的单程小信号增益处在6-7倍之间。 3.测试了钛宝石晶体的四程激光增益特性，包括不同泵浦能量下的四程小信号增益，绘制出了能量变化曲线，以及通过捕捉静态光斑以及放大光斑利用matlab计算出了钛宝石晶体上不同点的增益均匀性。