本发明公开了一种重频啁啾脉冲放大激光时域分光的装置及其实现方法。本发明在CPA系统中加入分光回光器和分光器，将展宽器置入分光回光器中，在第一放大器和第二放大器之间放置分光器，分光回光器将不同时间的脉冲空间分开，并且通过分光器将脉冲分别传输至两个压缩器；分光回光器采用第一和第二普克尔盒控制脉冲的偏振状态，并配合偏振分光镜控制脉冲的路径；第一脉冲经过两次展宽，因此脉冲的宽度更长，适合更高能量放大；第二脉冲经过一次展宽器展宽，脉冲宽度相对较短，适合低能放大，第一压缩器的双光栅间距较短，能够减小光栅尺寸，降低成本，从而实现将一套CPA系统同时输入到多个靶场使用，提高激光的使用率。