超短脈沖激光是脈沖寬度（時間寬度）為幾皮秒到幾飛秒的激光。皮秒是時間單位，約為一萬億分之一秒。另一方面，飛秒也是一個時間單位，約為 1/1000 萬億秒。

據說光的傳播速度約為每秒30萬公里。然而，光在1皮秒內傳播的距離約為0.3毫米，光在1飛秒內傳播的距離約為0.3微米。

由此可見，超短脈沖激光是一種脈沖時間寬度極短的激光。脈沖是短時間內發生較大變化的信號的總稱。

由于超短脈沖激光器的脈沖特性極短，對激光加工區域周圍幾乎沒有熱影響。此外，許多材料都可以進行高質量的激光加工。

超短脈沖激光器的應用

超短脈沖激光具有很高的峰值強度，并且由于與“多光子電離”相關的非線性吸收，即使在透明材料中也會引起強吸收，其中分子吸收多個光子并引起電離，或“由于光的強電場而引起的隧道電離”。

此外，通過將飛秒激光聚焦到透明材料內部，可以對材料內部進行三維加工。

此外，我們還可以處理各種加工材料，從高硬度金剛石到低硬度玻璃、軟樹脂、復合材料、石英和陶瓷。

超短脈沖激光幾乎不產生熱量，因此不會產生毛刺，并且可以精確到微米級進行調整。這允許進行鉆孔、修整和微紋理等精細加工。

此外，飛秒脈沖激光器可以比皮秒脈沖激光器進行更精確的加工。

然而，納秒脈沖激光器容易受到一定量的熱損傷，從而導致毛刺的產生。

超短脈沖激光器的原理

激光振蕩方式大致可分為連續波和脈沖波兩種。具有連續振蕩機制的激光器稱為CW（連續波）激光器，其連續振蕩。

另一種稱為脈沖激光，它間歇性振蕩。

此外，脈沖振蕩有多種機制，例如直接調制、外部調制、Q開關和鎖模，每種機制都會產生不同的脈沖寬度。

超短脈沖激光器通常使用鎖模來處理皮秒和飛秒的脈沖寬度。由于時間和頻率之間的傅里葉變換關系，要產生超短脈沖，必須有足夠的光譜展寬和恒定的相位關系。實現這一條件的最佳方法是鎖模。

鎖模方法

常見的鎖模技術有兩種：強制鎖模和被動鎖模（自鎖模）。

• 強制模式同步

  強制鎖模是一種通過在激光腔內放置損耗或相位調制器并將調制頻率與縱模間隔匹配來同步模式之間相位的方法。

• 被動鎖模

  被動鎖模涉及在諧振器內放置可飽和吸收器而不是調制器。這導致脈沖 被吸收器截斷。后端因激光介質飽和而被切斷，從而產生超短脈沖。

超短脈沖激光器價格

超短脈沖激光器的脈沖寬度在皮秒或飛秒范圍內，由于其結構，它們被歸類為昂貴的激光器。

振蕩波長根據應用具有各種規格，從1微米波段紅外的基波到第二諧波綠光和第三諧波紫外光。此外，它們的范圍從適用于微加工的到適用于科學研究的，并且一般價格在數千萬日元左右。