Rapidly developing areas of high field physics, generation of high order harmonics or isolated attosecond pulses, require high peak power few-cycle pulse sources. Optical parametric chirped pulse amplification (OPCPA) has shown potential to satisfy these requirements and at present OPCPA is the leading technology for high energy few-cycle pulse table-top systems. The main objectives of this thesis were to investigate optical parametric amplification of broadband seed pulses in femtosecond and picosecond regimes, to develop and optimize a compact TW-scale OPCPA system intended for various applications in areas of high-field physics. In this thesis the main concept of such system is discussed, advantages and disadvantages of proposed approach are analyzed, the setup is compared to other world known systems. In this thesis an original approach for power scaling of regenerative amplifier by implementing several active elements in prolonged resonator has been proposed and investigated. Femtosecond pulse amplification in dual active element Yb:KGW regenerative amplifier has been demonstrated, resulting in boost of average output power to 30 W. Broad bandwidth pulse generation, parametric amplification and compression to transform limited values were analyzed both numerically and experimentally. White light continuum generation in bulk material for broadband seed formation, its further optical parametric amplification in noncollinear scheme were investigated and Yb:KGW driven... [to full text] / Stiprių laukų fizikos srities tyrimams, aukštų eilių harmonikų ir pavienių atosekundinių impulsų generavimui, yra reikalingos kompaktiškos teravatų smailinės galios kelių optinių ciklų išvadinių impulsų lazerinės sistemos. Optinis parametrinis „čirpuotų“ impulsų stiprinimas yra vienas pagrindinių metodų leidžiančiu pasiekti šiems taikymams reikalingus lazerinių sistemų parametrus. Šios disertacijos darbo tikslas – ištirti femtosekundinės ir pikosekundinės trukmės impulsų stiprinimą optiniuose parametriniuose stiprintuvuose užkratui naudojant ypač plataus spektro signalą, bei sukurti ir optimizuoti čirpuotų impulsų parametrinio stiprinimo sistemą, užtikrinančią patikimą teravatų smailinės galios impulsų formavimą. Disertacijoje aptariama bendra tokios sistemos architektūra, nagrinėjami privalumai ir trūkumai, palyginama su kitomis pasaulyje egzistuojančiomis sistemomis. Šiame darbe pasiūlytas ir ištirtas lazerių vidutinės išvadinės galios didinimo metodas, naudojant kelis aktyviuosius elementus viename rezonatoriuje, ir pademonstruotas femtosekundinių impulsų stiprinimas šio metodo pagrindu sukonstruotame dviejų Yb:KGW aktyvių elementų regeneratyviniame stiprintuve, tokiu būdu padidinant lazerio išvadinę galią iki 30 W. Darbo metu sukonstruota bei ištirta Yb:KGW femtosekundiniu lazeriu kaupinamos baltos šviesos kontinuumo generavimo ir nekolinearaus kaupinimo optinio parametrinio stiprinimo sistema, kurios išvadinių impulsų energiją siekia 20 mikrodžiaulių, o impulsai... [toliau žr. visą tekstą]