经过多年的研究,在EUV光刻技术领域,激光产生等离子体方式(LPP)以被公认为是产生115W,高光束质量13.5nm的EUV的最佳方式。所谓LPP，即使用极高功率密度和具备极佳光束质量的激光作为驱动光源轰击靶材，使其产生等离子体。从目前的研究来看，以CO2激光照射Sn靶材能够获得最高的激光到EUV的转化效率。为满足LPP对激光光源的苛刻要求，研制了一套脉冲CO2激光主振放大(MOPA)系统，利用调Q技术获得脉冲种子激光，通过将能量较小但光束质量较好的种子激光注入到激光放大器中，以实现激光功率的放大，最终获得满足LPP要求的高能激光。本论文针对脉冲CO2激光主振放大系统输出功率放大优化进行研究。主要工作分实验和理论模拟两部分：(1)理论上首先利用Frantz-Nodvik方程计算了放大器对脉冲激光平均功率的放大情况，并从脉冲能量和重复频率两方面对放大效果进行了分析。同时针对CO2分子的特殊能及结构，利用速率方程模拟了激光功率和脉冲形状变化规律。分析了不同能级参数对波形放大性能的影响。(2)系统的介绍了课题组搭建的一套由主振荡激光器和一级放大器构成的CO2激光主振放大系统。使用一台连续功率4000W的轴快流CO2激光器作为放大器，对脉冲脉宽300ns左右的机械调Q激光脉冲进行放大。研究了该放大器对不同特性的种子光的功率放大情况。分析了各种对激光放大有影响的因素，并给出理论上的解释。提出了CO2激光MOPA系统优化设计的方法。