本发明涉及一种基于负电性气体等离子体的脉冲脉宽调制装置及方法，包括：泵浦激光器、负电性气体等离子体发生单元和第一脉冲光路调整单元；负电性气体等离子体发生单元用于对负电性气体进行电离产生负电性等离子体，将负电性等离子体进行振荡获取周期密度调制结构；第一脉冲光路调整单元用于将泵浦激光器产生的泵浦激光转换成圆偏振激光后，入射至负电性气体等离子体发生单元，使圆偏振激光与周期密度调制结构发生受激布里渊散射，产生经脉宽调制后的输出脉冲。本实施例提供的脉冲脉宽调制装置及方法，实现了基于光电同步的受激布里渊散射方案，减少了制备周期密度调制结构需使用数十路激光的能耗，在解决能源消耗的同时，实现了整体设备小型化。