鈦寶石飛秒激光器是一種持續(xù)時間極短(10-15s)，峰值功率高的以脈沖形式運轉(zhuǎn)的激光。它不僅能使人們獲得超短時間的分辨能力，同時，由于它的高峰值功率，使它在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。飛秒鈦寶石激光器包括飛秒激光振蕩器和飛秒激光放大器兩部分，是目前能產(chǎn)生飛秒量級脈沖的應(yīng)用廣泛的激光器。它通過鈦寶石的自鎖模原理，并采用世界上先進(jìn)的啁啾脈沖放大(CPA)技術(shù)，已能直接產(chǎn)生零點幾個飛秒，峰值功率達(dá)太瓦量級的激光脈沖。
 

　　基于光學(xué)方法產(chǎn)生的脈沖寬譜太赫茲源，一般都采用飛秒激光器作為泵浦光源。人們習(xí)慣采用一些特定參數(shù)來描述一束激光的特性，例如波長、脈寬、重復(fù)頻率、單脈沖能量、平均功率等。波長表示激光器輸出激光的波長，常見的有780nm、1064nm、1560nm等；脈寬是指輸出激光單個脈沖的時間長度；重復(fù)頻率(單位 Hz)是指激光器每秒出輸出的激光脈沖的個數(shù)；單脈沖能量表示單個激光脈沖的能量強(qiáng)度；平均功率可以由重復(fù)頻率與單脈沖能量的乘積。飛秒激光器特指輸出激光脈寬為飛秒(fs，10-15秒)量級的激光器，大家都知道，光速是以30萬千米每秒(1秒間繞地球7周半)快的速度飛馳而過，但是在1飛秒期間連光也只不過前進(jìn)了0.3微米。
 

　　鈦寶石飛秒激光器通常由三部分組成：增益介質(zhì)、激勵能源、光學(xué)諧振腔。激光是基于受激發(fā)射放大原理而產(chǎn)生的一種相干光輻射。
 

　　1、增益介質(zhì)：使受激輻射強(qiáng)度超過受激吸收強(qiáng)度，即使高能態(tài)的原子數(shù)多于低能態(tài)的原子數(shù)；
 

　　2、激勵能源：要有必要的能量輸入系統(tǒng)給增益介質(zhì)能量，使盡可能多的原子吸收能量后躍遷到高能態(tài)以實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，這一系統(tǒng)稱作激勵能源(或泵浦源);
 

　　3、光學(xué)諧振腔：要有光的正反饋系統(tǒng)，受激輻射的光子數(shù)多于受激吸收的光子數(shù)可使光輻射得到放大，要使這種光放大并且以一個副長光子感應(yīng)產(chǎn)生一個受激發(fā)射光子的單次過程為主，還能形成高單色性高方向性高相干性和高亮度性的光放大，必須使用光學(xué)諧振腔。