超短脈沖激光器根據(jù)激光器的工作方式，激光可分為連續(xù)激光和脈沖激光。拿手電筒做個(gè)比方，始終合上按鈕就是連續(xù)工作，迅速一開(kāi)一關(guān)就相當(dāng)于發(fā)出一個(gè)“光脈沖”。連續(xù)激光的輸出功率一般比較低，適合于激光通信、激光手術(shù)等場(chǎng)合；脈沖激光則具有較大輸出功率，適合于切割和測(cè)距等。近年來(lái)，它成為激光領(lǐng)域的先端發(fā)展趨勢(shì)。
人們?cè)谘芯砍堂}沖激光技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中積累了許多經(jīng)驗(yàn)，如有效地產(chǎn)生高強(qiáng)度脈沖并在產(chǎn)生脈沖階段盡量獲得高能量脈沖;對(duì)直接產(chǎn)生的高強(qiáng)度超短脈沖等進(jìn)行了各種嘗試，并獲得了研究成果，為該領(lǐng)域的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
然而在產(chǎn)生和利用高強(qiáng)度脈沖過(guò)程中，卻出現(xiàn)了光脈沖的相干性或波形、波長(zhǎng)等的重復(fù)性和可靠性不理想等問(wèn)題。因此，所選擇的鎖模激光振蕩器的高重復(fù)脈沖輸出，并進(jìn)行高倍率放大的方式已成為主流。雖然每個(gè)脈沖的能量小，但脈沖發(fā)生源利用連續(xù)振蕩鎖模激光器很容易獲得相干性好的脈沖。
從應(yīng)用角度考慮超短脈沖激光器的現(xiàn)狀,大致可分為以下三類：
1、物理科學(xué)研究用激光器。
這是確立的超短脈沖激光裝置的應(yīng)用領(lǐng)域。因?yàn)檫@種應(yīng)用對(duì)脈沖特性提出了各種要求,如波長(zhǎng)、脈寬和脈沖能量等,因此可采用多種激光器包括染料激光器和準(zhǔn)分子激光器。
在注重性能,不考慮成本的情況下,多采用固體激光器。固體激光器性能靈活(脈沖能量或重復(fù)頻率等參數(shù)的可調(diào)諧范圍比較寬),如用于核聚變點(diǎn)火的激光器或在各種研究設(shè)備中開(kāi)發(fā)利用的大規(guī)模激光系統(tǒng)均歸于此類。
2、有望作為工業(yè)設(shè)備應(yīng)用的激光器。
主要考慮用于測(cè)量和加工領(lǐng)域。利用短脈沖激光可獲得理想的加工結(jié)果,但要考慮設(shè)備的可靠性或維修性和成本等。
近年來(lái),隨著鎖模固體激光器可靠性的提高和高功率光纖激光器的出現(xiàn),人們對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展寄予厚望。
3、作為光信息通信系統(tǒng)器件的半導(dǎo)體激光器和光纖激光器。
就這一產(chǎn)業(yè)應(yīng)用而言,社會(huì)效益最大,但同時(shí)也易受市場(chǎng)行情、信息通信政策等社會(huì)狀況的影響。人們對(duì)IT泡沫的破滅所帶來(lái)的行業(yè)蕭條記憶猶新。除器件的性能外,還必須考慮其可靠性、成本和環(huán)保等問(wèn)題,且技術(shù)要求嚴(yán)格。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,通信領(lǐng)域是一個(gè)期望值最高的領(lǐng)域。
