在工業(yè)上，激光按出光時(shí)間，可分為連續(xù)波、準(zhǔn)連續(xù)、短脈沖、超短脈沖四類(lèi)。“超快激光”，是指輸出激光的脈沖寬度在10-12s即皮秒級(jí)別，或小于皮秒級(jí)別的脈沖激光。
超快激光是激光領(lǐng)域重要的發(fā)展方向之一，作為一種新興的技術(shù)手段，在精密微細(xì)加工方面有著顯著優(yōu)勢(shì)。超快激光產(chǎn)生的超短脈沖與材料相互作用時(shí)間極短，不會(huì)給周?chē)牧蠋?lái)熱影響，因此超快激光加工也被稱(chēng)為冷加工。這是因?yàn)椋?dāng)激光脈沖寬度達(dá)到皮秒或飛秒量級(jí)，可以在很大程度上避免對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的影響，產(chǎn)生更少的熱影響。
超快光纖激光器作為新一代激光器，可以理解為超快技術(shù)與光纖激光的結(jié)合，結(jié)合了超快激光和光纖激光的雙重優(yōu)勢(shì)。10年前，超快光纖激光器仍停留在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，運(yùn)用于科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室中，在非線性光學(xué)、激光光譜學(xué)、精密光學(xué)測(cè)量、太赫茲等科研領(lǐng)域作為強(qiáng)有力的研究工具，起著重要作用。隨著超快光纖激光制造技術(shù)的快速發(fā)展，器件如泵浦源、雙包層光纖、光纖光柵等制造工藝的完善和成本的降低，超快光纖激光器在近年來(lái)走向市場(chǎng)，轉(zhuǎn)化落實(shí)在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中。
以稀土元素?fù)诫s的光纖作為激光增益介質(zhì)的超快光纖激光器，由于光纖表面積大、易于散熱，能夠做到小型化、高效率且低成本，在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)凸顯。同時(shí)，超快激光與傳統(tǒng)長(zhǎng)脈沖以及連續(xù)激光相比，具有的優(yōu)勢(shì)。由于超快激光與材料相互作用的時(shí)間極短，將能量極快地注入很小的作用區(qū)域，瞬間高能量密度沉積使電子吸收和運(yùn)動(dòng)方式發(fā)生變化，在根本上避免了能量的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化以及熱能的存在和熱擴(kuò)散造成的影響，從根本上改變了激光與物質(zhì)相互作用機(jī)制，在精密微加工、航空航天、消費(fèi)電子、汽車(chē)制造、光伏能源等工業(yè)領(lǐng)域表現(xiàn)出色。
