在工业上，激光按出光时间，可分为连续波、准连续、短脉冲、超短脉冲四类。
“超快激光”，是指输出激光的脉冲宽度在10-12s即皮秒级别，或小于皮秒级别的脉冲激光。
什么是脉冲宽度？就是激光发射的时间长短。
想象一下，光在如此短的时间，能跑多远？假设地球上有个人将激光笔对着月亮，大概1.3秒后，激光就会达到月球表面。当然得理想化一点，光没有散射或损耗。而对于1皮秒的时间，光也就只能走头发丝打个结的距离了。
下面是时间单位换算的公式，可以看出1皮秒的时间有多短：
1 秒(s)=10-0s=1s
1 纳秒(ns)=10-9s=0.000 000 001s
1 皮秒(ps)=10-12s=0.000 000 000 001s
1 飞秒(fs)=10-15s=0.000 000 000 000 001s
工业激光器中皮秒激光器、飞秒激光器、以及科研领域比较热的阿秒激光，这些都属于超快激光的范畴。对于脉宽介于几十皮秒和1纳秒之间的激光器，行业人员不会将之称为超快激光，而是称之为亚纳秒激光器。
超快激光器根据波长不同，又可以分为红外皮秒、绿光皮秒、紫外皮秒等。
一、超快激光的优势
超快激光是激光领域重要的发展方向之一，作为一种新兴的技术手段，在精密微细加工方面有着显著优势。超快激光产生的超短脉冲与材料相互作用时间极短，不会给周围材料带来热影响，因此超快激光加工也被称为冷加工。这是因为，当激光脉冲宽度达到皮秒或飞秒量级，可以在很大程度上避免对分子热运动的影响，产生更少的热影响。
举个例子，当我们用钝的菜刀切松花蛋时，常常会将松花蛋切成碎末，如果选择一把刀口特别锋利，快到斩乱麻的切法，松花蛋切口平整均匀、样式美观，这便是超快的优势！
天下武功，唯快不破！
二、什么是CPA放大技术？
2018年10月2日，瑞典皇家科学院公布了2018年的诺贝尔物理学奖获得者，由来自于美国的Arthur Ashkin，法国的Gerard Mourou和他的学生、 加拿大的Donna Strickland女士三位物理学家分享诺贝尔物理学奖金。其中50%授予Arthur Ashkin的“光镊及其在生物系统中的应用”，另一半授予Gerard Mourou和Donna Strickland的“啁啾脉冲放大技术(Chirped Pulse Amplification，CPA)，用于生成高强度的超短脉冲激光的方法”。
三、激光锁模技术
锁模（Modelocking）是激光器产生超短脉冲的方法之一，与调Q（Q-Switching）相类似，锁模也是对激光器腔内进行调制，让原本连续光（Continuous wave, CW）分裂，从而产生脉冲。但是锁模与调Q仅仅是在物理现象上有所相似，其物理原理是完全不一样的。锁模技术一般分为主动锁模和被动锁模。
除了主动相位调制之外，一般都是通过损耗调制的方式实现锁模，其中最常用的是通过饱和吸收（Saturated Absorption）效应产生锁模。饱和吸收效应，即光强越强，工作物质的吸收越弱，当光强足够强时，饱和吸收体（Saturable Absober, SA）被“漂白”，对光不再吸收。
目前，工业级光纤锁模种子源基本都是SESAM锁模加线性腔结构设计，其中可以通过选择不同的输出啁啾光栅和SESAM参数，实现皮秒或者飞秒锁模。
四、超快激光应用之医疗领域
飞秒激光视力矫正，也是大家比较熟悉的激光应用之一。在众多的近视矫正术中，全飞秒激光手术已经成为主流治疗近视眼的方法，与传统的准分子激光手术相比，全飞秒激光手术具有手术准确度高、无明显疼痛感、术后视觉效果好等优势。
由于心脏支架壁管极薄，通常采用激光加工代替常规的机械切割。但是，使用普通激光通过烧蚀融化来加工，这样加工的心脏支架存在毛刺多、切槽宽度不统一、表面烧蚀严重、筋宽不均匀等一系列问题。近年来，国外企业已经开始采用飞秒激光进行支架切割。
五、超快激光应用之科研领域
双光子聚合技术(2PP)是一种“纳米光学”3D打印方法，类似于光固化快速成型技术，未来学家 Christopher Barnatt认为这种技术未来可能会成为主流3D打印形式。双光子聚合技术的原理是通过使用“飞秒脉冲激光”选择性固化感光树脂。听起来似乎像光固化快速成型，区别在于双光子聚合技术能够实现的最小层厚和X-Y轴分辨率均在100纳米和200纳米之间。换句话说2PP 3D打印技术比传统光固化成型技术精确度高了几百倍，打印出来的东西比细菌还小。
文章来源：知乎：圆圆的圆 公众号：半导体全解
