摘要：超快激光器通常被定义为产生5fs到100ps(1飞秒= 10^−15秒)范围内脉冲的激光器。如果激光能够在许多纵向模式中振荡，那么这种短脉冲可以通过所谓的锁模技术产生。利用这种技术，模式被锁定在相位(锁模状态)，它们的相干干涉导致腔内光场坍缩成一个在激光腔中来

超快激光器通常被定义为产生5fs到100ps(1飞秒= 10^−15秒)范围内脉冲的激光器。如果激光能够在许多纵向模式中振荡，那么这种短脉冲可以通过所谓的锁模技术产生。利用这种技术，模式被锁定在相位(锁模状态)，它们的相干干涉导致腔内光场坍缩成一个在激光腔中来回传播的单脉冲。每次脉冲到达输出反射镜时，部分脉冲被耦合出来并可用。

物理学表明，干扰的模式越多，脉冲持续时间越短(图7)。由于更大的激光带宽支持更多的振荡模式，脉冲持续时间与激光增益材料的带宽成反比。在没有色散的情况下，这些脉冲是时间带宽受限的，即在给定带宽下具有尽可能短的长度。

超快脉冲在研究中非常有用;由于脉冲持续时间短，峰值功率高，20世纪90年代飞秒激光器的出现使开创性的研究获得了诺贝尔奖，并获得了飞化学(泵浦探针光谱学)和光梳的产生。飞秒激光也使多光子激发(MPE)技术能够提供活体组织的三维成像。MPE现在被广泛应用于生物研究的几个领域，最著名的是神经科学。

许多重要的应用需要使用再生放大或主振荡器功率放大器(MOPA)方法中的一种来放大超快脉冲。脉冲放大通常需要降低重复率，因此脉冲拾取器选择要在一个或多个放大级中放大的振荡器脉冲。在飞秒激光器的情况下，放大脉冲的峰值功率会破坏激光光学。出于这个原因，通常在放大之前将脉冲(啁啾)拉伸到50到200 ps。然后将放大的脉冲重新压缩到fs域。这通常被称为啁啾脉冲放大，或CPA。

在科学研究中，放大的超快脉冲被用于广泛的应用。这些包括光化学、泵浦探测光谱、太赫兹(THz)产生和产生加速电子和其他小带电粒子。这些脉冲还可以驱动非线性产生脉冲宽度为数十阿秒的极端紫外光。

在工业应用中，放大的超快脉冲越来越多地用于需要烧蚀或材料改性而没有任何残余热效应和/或在亚微米空间尺度上的材料加工应用。例子包括平板显示器生产中的薄膜图案化。超快激光也越来越多地用于切割触摸屏的钢化玻璃，使用一种称为细丝切割的工艺，这是其他激光无法完成的。这种方法可以产生无与伦比的边缘质量，并可以创建弯曲的形状和切割。

来源：东方闪光