飛秒激光器是可以發(fā)射光脈沖持續(xù)時(shí)間小于1ps（→超短脈沖）光脈沖的激光器，也就是說是在飛秒時(shí)間域內(nèi)（1fs=10-15s）。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(duì)于產(chǎn)生這種短脈沖，常常用到一種叫做被動(dòng)模式鎖定的技術(shù)。

 

　　飛秒激光器的類型：

　　固體激光器：

　　被動(dòng)鎖模的固體激光器能發(fā)出高質(zhì)量的超短脈沖激光，擁有典型的持續(xù)時(shí)間30fs和30ps。各種二極管抽運(yùn)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100mW和1w之間。應(yīng)用先進(jìn)的色散補(bǔ)償?shù)拟佀{(lán)寶石激光器甚至可適用于持續(xù)時(shí)間小于10fs的脈沖，極限情況下可以達(dá)到約5fs。脈沖重復(fù)率在大多數(shù)情況下為50MHz到500MHz，對(duì)于較大的脈沖功率，重復(fù)率會(huì)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(shù)情況下也是被動(dòng)鎖模的，提供的典型脈沖持續(xù)時(shí)間在50到500fs，重復(fù)率10到100MHz，平均功率為幾個(gè)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(gè)光纖放大器結(jié)合。全光纖的解決方案在大規(guī)模生產(chǎn)中是相當(dāng)劃算的，當(dāng)然，所需的努力是開發(fā)出一種光纖產(chǎn)品，高性能和高運(yùn)行可靠性應(yīng)能承受各種技術(shù)挑戰(zhàn)。

 

　　染料激光器：

　　鈦藍(lán)寶石激光器出現(xiàn)之前，超短脈沖產(chǎn)生領(lǐng)域由染料激光器主導(dǎo)。染料激光器的增益帶寬允許脈沖持續(xù)時(shí)間為10fs級(jí)別，不同的激光染料適用于各種發(fā)射波長，且常在可見光譜的范圍內(nèi)。由于染料激光器一些處理中的缺點(diǎn)，飛秒染料激光器不再經(jīng)常使用。

 

　　半導(dǎo)體激光器：

　　一些鎖模二極管激光器可以產(chǎn)生飛秒級(jí)別的脈沖。在激光器的直接輸出端，脈沖持續(xù)時(shí)間通常至少幾百飛秒，但利用外部脈沖壓縮，可以獲得持續(xù)時(shí)間更短的脈沖。被動(dòng)鎖模的垂直外腔面發(fā)射激光器（VECSELs）也是可能實(shí)現(xiàn)的；這種類型的激光器受關(guān)注，主要是因?yàn)樗梢蕴峁┮环N結(jié)合的特點(diǎn)，短脈沖持續(xù)時(shí)間，脈沖重復(fù)率高，時(shí)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。