Ahogy az ultragyors lézerek a környezetre rendkívül érzékeny behemótokból kompakt, rendkívül megbízható, ipari alkalmazásokba integrálható lézerforrásokká fejlődtek, alkalmazásuk egyre szélesebb körben terjedt el, az orvosi területtől a kereskedelmi elektronikai gyártásig.
Az ultragyors lézerek jobb kihasználása érdekében kritikus fontosságú az ultragyors lézerek üzemeltetésére vonatkozó ajánlások megértése, beleértve a legjobb optika kiválasztását, a diszperziós és időbeli eltérések bevezetését, valamint azt, hogy mikor érdemes az impulzustömörítést megfontolni egy alkalmazásnál.
Az optika kiválasztásakor az ultragyors lézerekkel kapcsolatos technikai kihívások megnehezíthetik a választást. Előfordulhat, hogy a szükséges spektrális lefedettség, lézersérülési küszöb (LDT) és diszperziós specifikációk ismeretlenek a folyamatos hullámú (CW) vagy hosszabb impulzusú lézerekhez szokott felhasználók számára.
Az ultragyors lézerek ultrarövid impulzusszélessége és nagyon magas csúcsteljesítménye előnyös feltételeket biztosít számos alkalmazáshoz.
Spektroszkópiai alkalmazások. Az ultragyors lézerek bevezetése óta használatuk a spektroszkópiában mindenütt elterjedt. Az impulzus időtartamának femtoszekundumos nagyságrendre való csökkentése lehetővé teszi a dinamikus folyamatok megfigyelését a fizika, a kémia és a biológia minden típusában. Az ultragyors lézerek megjelenése lehetőséget biztosított az atomi mozgások detektálására, és elmélyítette számos alapvető folyamat megértését, beleértve a molekuláris rezgéseket, a disszociációt és a fotoszintetikus fehérjékből származó energiaátvitelt.
Bioimaging. Az ultragyors lézerek rendkívül nagy csúcsteljesítménye nemlineáris folyamatokat generál, amelyek javíthatják a biológiai képalkotás felbontását, például a többfoton mikroképalkotást. Ahhoz, hogy biológiai közegből vagy fluoreszcens célpontból nemlineáris jelet generáljunk, két fotonnak át kell fednie térben és időben. Az egyfotonos folyamatok nagyon érzékenyek a háttérzajra, és a nemlineáris mechanizmusok nagymértékben csökkenthetik a háttérzajt, és így javíthatják a képfelbontást.
Lézeres anyagfeldolgozás. Az ultragyors lézerek ultrarövid impulzusidejüknek köszönhetően forradalmasították a lézeres mikromegmunkálást és az anyagfeldolgozást. Maga az ultragyors lézerimpulzus időtartama rövidebb, mint az az idő, amely alatt a hő az anyagrácsba diffundál. A nanoszekundumos impulzuslézerekhez képest ez azt jelenti, hogy az ultragyors lézerek sokkal kisebb hőhatású zónát állítanak elő, ami alacsonyabb bevágási veszteséget és precízebb feldolgozást tesz lehetővé. Az orvostudományban az ultragyors lézervágás nagy pontossága csökkenti a környező szövetek károsodását és javítja a páciens élményét.
