飛秒激光器是一種脈沖激光器。飛秒是指的脈沖持續(xù)時(shí)間。這和脈沖的頻率不是一回。脈沖的頻率是指1s內(nèi)，激光器發(fā)出的脈沖數(shù)目。由于飛秒脈沖的優(yōu)異特性，使飛秒激光器在許多方面得到重要的應(yīng)用。

飛秒激光器在材料加工中的應(yīng)用

　　飛秒激光器以其獨(dú)特的超短持續(xù)時(shí)間和chao強(qiáng)峰值功率開(kāi)創(chuàng)了材料超精細(xì)、低損傷和空間三維加工處理的新領(lǐng)域，而且應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

　　對(duì)金屬材料的加工應(yīng)用：

　　對(duì)一般金屬來(lái)說(shuō)，由于具有很高的熱導(dǎo)性和較高的熔點(diǎn)溫度，在其表面實(shí)現(xiàn)高精度和高質(zhì)量的鉆孔和切割有很大的困難。用飛秒激光器切割，切縫的邊緣整齊，金屬表面沒(méi)有材料熔化的痕跡。飛秒激光精密成形技術(shù)已在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴的成形生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，用飛秒激光精密成形微孔技術(shù)已替代了原先電火花加工工藝，孔的清潔度得到大大提高。對(duì)非金屬材料的加工應(yīng)用。

　　對(duì)透明材料的加工應(yīng)用：

　　在透明材料中的應(yīng)用主要指制造光纖通信器件。用飛秒激光器可以在工件內(nèi)部進(jìn)行加工，而且不損傷材料表面，因此可以通過(guò)改變晶體的折射率，實(shí)現(xiàn)透明晶體內(nèi)部形成光波導(dǎo)或在光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)折射，并且可以實(shí)現(xiàn)三維激光存儲(chǔ)。此外還可以對(duì)光子晶體、藍(lán)寶石、金剛石、水晶等進(jìn)行加工制作。

　　對(duì)半導(dǎo)體材料的加工應(yīng)用：

　　傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料加工是采用激光照射，利用材料的應(yīng)變，并以熱變質(zhì)的方式達(dá)到實(shí)用化。而采用飛秒激光器加工材料不僅使材料表面幾乎沒(méi)有熱變質(zhì)層，而且也避免了由熱變質(zhì)引起的材料損傷，可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的加工。

　　對(duì)聚合復(fù)合物材料的加工應(yīng)用：

　　傳統(tǒng)的激光加工方法依賴于單光子線性吸收機(jī)制，加工精度較低，空間加工能力差。而超高峰值強(qiáng)度的飛秒激光器為加工這類材料提供了必要條件。飛秒激光還可用于切割分離一些高爆危險(xiǎn)物品，這是因?yàn)轱w秒激光脈沖作用過(guò)程中等離子體的形成和材料的去除均非?？焖伲灾劣跊](méi)有過(guò)多的能量傳遞給剩余材料，沒(méi)有任何化學(xué)反應(yīng)痕跡，使得其加工處理過(guò)程中的安全性大大增加。

飛秒激光器在光通信中的應(yīng)用

　　能否實(shí)現(xiàn)光纖通信的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是光纖的光強(qiáng)損耗能否降低到10Db/km以下，如果損耗過(guò)大，光纖通信就沒(méi)有實(shí)際意義。飛秒激光器由于其高光強(qiáng)、高頻率、相干性好等特殊性，使得它在光纖通信應(yīng)用方面占有了的優(yōu)勢(shì)。

　　半導(dǎo)體器件是光通信中的重要部分，目前光通信的通信碼率已經(jīng)達(dá)到了20Gbit/s以上。雖光纖通信的容量很大，但超高速的通信碼率受到光電子器件材料的響應(yīng)時(shí)間的限制，不能適應(yīng)超高速光通信的需要?？梢岳?a href="http://www.sdczts.cn/daogou/feimiao極guangqi.html" target="_self">飛秒激光器相干控制技術(shù)達(dá)到這一需求。

　　在這一技術(shù)中，利用兩個(gè)相干的飛秒脈沖激發(fā)半導(dǎo)體器件，diyi個(gè)脈沖在器件中產(chǎn)生相干性好的載子布居，然后調(diào)節(jié)第二個(gè)脈沖的相位，利用兩光脈沖的相干實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)作用。這樣便能解決因材料本征能級(jí)壽命較長(zhǎng)造成的關(guān)斷變慢的限制，開(kāi)與關(guān)的時(shí)間取決與兩個(gè)飛秒脈沖的時(shí)間間隔因而可以做得更快，Z終能達(dá)到的速度只受量子力學(xué)原理限制。波分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和光孤子通信是實(shí)現(xiàn)高速光纖通信的主要手段。

飛秒激光器在化學(xué)、生物中的應(yīng)用

　　近年來(lái)，用飛秒激光器控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)物是化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究的新進(jìn)展，而在生物學(xué)研究中主要集中在細(xì)菌綠素光合作用反應(yīng)ZX和視紅質(zhì)天線分子的電荷遷移和能量弛豫動(dòng)力過(guò)程。超短脈沖可能的高時(shí)間分辨對(duì)化學(xué)和生物化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究是吸引人的。

　　光合作用之類的反應(yīng)，其diyi步首先涉及溶劑化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程發(fā)生于100fs時(shí)間尺度上，分子鍵也可在100fs時(shí)間尺度上形成和斷裂。為了觀測(cè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，探測(cè)脈沖必須短得多，10fs持續(xù)時(shí)間是非常合適的脈寬。

　　在短時(shí)間尺度上，人們實(shí)際可看清脈沖的周期并通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)波形對(duì)電子的輻照來(lái)控制電子，這種操縱可用于控制化學(xué)反應(yīng)、原子過(guò)程或X射線的產(chǎn)生。在生物領(lǐng)域，科學(xué)家們用飛秒激光器去開(kāi)展關(guān)于制造基因、蛋白質(zhì)分析用的微型芯片的應(yīng)用研究。

飛秒激光器在YL中的應(yīng)用

　　飛秒激光器已經(jīng)廣泛永遠(yuǎn)于眼科、手術(shù)外科、腦神經(jīng)外科等YL領(lǐng)域，并且取得了初步成果。應(yīng)用飛秒脈沖技術(shù)對(duì)糖尿病引起的青光眼或斑疹水腫之類的視網(wǎng)膜疾病的診斷和監(jiān)視特別有希望，原因是它可以測(cè)量這種疾病的發(fā)展進(jìn)程。在較長(zhǎng)脈沖情況下，燒蝕閾值存在較多不確定因素，在能量過(guò)剩情況下，較長(zhǎng)脈沖具有燒壞周圍區(qū)域的危險(xiǎn)。在幾百飛秒狀態(tài)下，激光脈沖可以調(diào)節(jié)，從而避免了間接損傷。

　　飛秒激光器的熱影響很小，用它做手術(shù)刀不會(huì)損傷周圍的其他組織，對(duì)于心肌梗塞、脊髓手術(shù)、近視矯正手術(shù)，飛秒激光將是理想的選擇。用飛秒激光照射人的角膜，可以進(jìn)行比ArF準(zhǔn)分子激光更細(xì)微的視力矯正手術(shù)。利用激光的吸收性可以ZL齲齒而幾乎沒(méi)有疼痛。此外，飛秒激光還可對(duì)細(xì)胞進(jìn)行操控。用顯微鏡把飛秒激光會(huì)聚成微小光點(diǎn)，利用激光產(chǎn)生的沖擊波將分裂的細(xì)胞分離開(kāi)的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取得了成功。