本发明公开了一种基于有源谐振腔的自相似超短脉冲放大系统及其工作方法，其特征在于所述自相似超短脉冲放大系统包括依次连接的光学频率梳状发生器、预啁啾管理装置、有源光学谐振腔以及色散补偿装置，其中，所述有源光学谐振腔上还连接有电子控制线路以及泵浦激光器。本发明的优点是，基于外腔增强技术，使用固体增益介质实现超短脉冲的自相似放大，克服了增益窄化，实现在放大过程中光谱的非线性展宽，提高了脉冲对比度，并有效抑制了光纤放大器在高功率放大过程中遇到的模式不稳定、自聚焦等问题；该系统能作为研究强场激光物理学、非线性光学可靠的科研工具。