定義：
發射的脈沖的時間間隔在幾個飛秒和幾百飛秒之間的激光器。

飛秒激光器是可以發射光脈沖持續時間小于1ps（→超短脈沖）光脈沖的激光器，也就是說是在飛秒時間域內（1 fs = 10?15?s）。因此這種激光器也被歸于超快激光器或超短脈沖激光器的分類中。對于產生這種短脈沖，常常用到一種叫做被動模式鎖定的技術。 

飛秒激光器的類型 
固體激光器 
被動鎖模的固體激光器能發出高質量的超短脈沖激光，擁有典型的持續時間30 fs和30 ps。各種二極管抽運激光器，如基于摻釹或摻鐿的增益媒介，在這種體系中，典型的平均輸出功率在100 mW和1 w之間。應用先進的色散補償的鈦藍寶石激光器甚至可適用于持續時間小于10 fs的脈沖，極限情況下可以達到約5 fs。脈沖重復率在大多數情況下為50 MHz到500 MHz，對于較大的脈沖功率，重復率會變小一些，大概幾兆赫，而一些微型激光器則有幾十兆赫。 

光纖激光器 
各種類型的超快光纖激光器，在大多數情況下也是被動鎖模的，提供的典型脈沖持續時間在50到500 fs，重復率10到100 MHz，平均功率為幾個毫瓦。大體上，擁有更高的平均功率和脈沖能量的激光器是可行的，如與展寬脈沖光纖激光器或自相似脈沖激光器，或與一個光纖放大器結合。全光纖的解決方案在大規模生產中是相當劃算的，當然，所需的努力是開發出一種光纖產品，高性能和高運行可靠性應能承受各種技術挑戰。 

染料激光器 
鈦藍寶石激光器出現之前，超短脈沖產生領域由染料激光器主導。染料激光器的增益帶寬允許脈沖持續時間為10 fs級別，不同的激光染料適用于各種發射波長，且常在可見光譜的范圍內。由于染料激光器一些處理中的缺點，飛秒染料激光器不再經常使用。 

半導體激光器 
一些鎖模二極管激光器可以產生飛秒級別的脈沖。在激光器的直接輸出端，脈沖持續時間通常至少幾百飛秒，但利用外部脈沖壓縮，可以獲得持續時間更短的脈沖。 被動鎖模的垂直外腔面發射激光器(VECSELs)也是可能實現的；這種類型的激光器受關注，主要是因為它可以提供一種結合的特點，短脈沖持續時間，脈沖重復率高，時而有很高的平均輸出功率，但是它不適合于很高的脈沖能量。 

其他類型 
更多特別類型的飛秒激光器是色心激光器和自由電子激光器。后者可以發射飛秒脈沖甚至X-射線形式的脈沖。 

飛秒激光器的一些重要特性 
飛秒激光器的一些主要性能指標如下： 

• 脈沖持續時間（一定情況下在特定范圍內可調） 

• 脈沖重復率（在多數情況下是固定的，或者只在很小范圍內可調） 

• 平均輸出功率和脈沖能量 

還有另外一些很重要的方面： 

• 時間帶寬積（TBP）表征對于給定脈沖持續時間，光譜帶寬是否大于所需帶寬。脈沖品質包含額外的方面，如時間和頻率上脈沖波形的細節，再如，時間或光譜的旁瓣。 

• 一些飛秒激光器提供了一個穩定的線性偏振輸出，而其它的則發射不確定的偏振狀態。 

• 不同類型和模式的飛秒激光器，其噪聲特性會有很大區別。這包括噪聲脈沖的時間(→定時抖動),脈沖能量(→強度噪音)，以及各種類型的相位噪聲。檢測脈沖參數的穩定也很重要，包括對外部影響的敏感性，如機械振動或光學反饋。 

• 一些激光器內置對應外部參考的脈沖重復率穩定設置，或用于調諧輸出波長。 

• 激光輸出可以輸送到到自由空間，如通過房子的玻璃窗，或通過光纖連接器。 

• 內置監測輸出功率，波長和脈沖持續時間的特性，會很方便。 

• 其它潛在特點方面，如住房大小，電力消費，冷卻需求，接口同步或計算機控制。