飞秒激光器
飞秒激光器用途
飞秒激光器用途
飞秒激光器是一种新型的激光器，其使用范围广泛。
以下是它的常见用途：
1.医学应用：飞秒激光器可用于眼科手术，如LASIK、角膜移植等。
它还可以用于皮肤治疗，如去除刺青、痣等。
2.工业应用：飞秒激光器可用于微加工，如加工细微零件、打标、切割等。
它还可以用于制造太阳能电池、LED灯等领域。
3.科学研究：飞秒激光器可以用于材料表面分析、生物化学研究以及量子物理研究等。
它还可以用于制造超快速电脉冲、太赫兹辐射等。
4.安全检测：飞秒激光器可用于检测食品和药品中的污染物，以及检测爆炸物等。
总之，飞秒激光器具有广泛的用途，可以在医学、工业、科学研究和安全检测等领域发挥重要作用。
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飞秒激光器安全操作及保养规程
飞秒激光器安全操作及保养规程前言飞秒激光器是一种具有高能量、高功率、高精度、高可靠性、高复杂性和高技术含量的精密仪器，广泛应用于数码产品、航空航天、生物医学、物理科学、材料科学、能源环保等领域。
为确保飞秒激光器的正常使用和长期稳定性，本文为您提供一份飞秒激光器安全操作及保养规程，帮助您了解并遵守相应的操作规程和安全注意事项。
安全操作1. 飞秒激光器的启动与关闭在启动和关闭飞秒激光器之前，应注意以下事项：•操作前请穿戴相关防护用具，如手套、防护镜等；•确保充电及走线处于正常状态；•确保周围的工作环境良好，无易燃或易爆等危险物品。
启动与关闭步骤如下：启动1.按下电源开关，使飞秒激光器处于待机状态；2.检查定时器和传感器是否就绪；3.启动控制仪器；4.开启飞秒激光器。
关闭1.关闭飞秒激光器；2.停止控制仪器；3.按下电源开关，关闭飞秒激光器电源。
2. 操作过程中的注意事项在使用飞秒激光器进行操作时，应注意以下事项。
•操作前请穿戴相关防护用具，如手套、防护镜等；•禁止随意触摸操作面板，更改操作参数等；•禁止在激光器加工过程中打开保护盖板等；•禁止操作人员随意离开操作现场，如果需要离开，应将激光器和仪器关闭；•禁止将任何物品放置在飞秒激光器上。
3. 紧急情况处理在发生紧急情况时，应采取以下应急措施：•停止激光器操作，并断开电源；•通知相关人员前来处理；•如有必要，使用灭火器或紧急处理设备。
保养规程下面是飞秒激光器的保养规程，有关机器的清洁、保养以及存储的方法。
1. 机器的清洁清洁激光器之前，请关闭电源并拔下插头。
使用清洁剂，涂抹在棉纱上并沿激光路线轻轻擦拭，以保持光学镜片的质量。
污垢和灰尘可以在激光发生器中引发故障或影响激光束质量。
清洁激光器时不允许使用高压水枪或高压空气枪。
2. 保养方法要保持飞秒激光器的最佳性能和安全功能，可按照以下方法进行保养：•检查并更换电源筒内筒；•定期清洁飞秒激光器的光学镜头；•固定传感器和保护扇；•检查和固定所有保护盖板；•定期检查飞秒激光器的机械部件，如阀门、接头和泵等。
飞秒激光器用途
飞秒激光器用途
飞秒激光器是一种高能量、短脉冲、高频率的激光器，其发射的脉冲时间为飞秒级别，即每个脉冲的时间只有几百万亿分之一秒。
由于其高能量、高精度和高稳定性，飞秒激光器在许多领域都有广泛的应用。
在微电子领域，飞秒激光器可以用于微米级别的加工和切割，例如在晶体管、集成电路和光学器件的生产过程中。
此外，飞秒激光器还可以用于制造纳米级别的微处理器和量子点。
在医疗领域，飞秒激光器可以用于眼科手术，例如LASIK角膜手术，其通过利用激光器的高精度和高稳定性，将激光束聚焦在角膜上进行切割和重塑，从而改善视力。
在科学研究领域，飞秒激光器可以用于研究物质的量子力学特性和光学性质，例如在光谱学、化学反应动力学和物理学的研究中。
在工业领域，飞秒激光器可以用于制造高精度零部件和模具，例如在航空航天、汽车和精密机械制造过程中。
总之，飞秒激光器有着广泛的应用前景，其高能量、高精度和高稳定性使其成为许多行业不可或缺的工具。
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飞秒激光原理
飞秒激光原理
飞秒激光是一种特殊的激光技术，它的原理和应用在当今科技领域中扮演着重要的角色。
飞秒激光的原理可以从激光的发射、传输和作用三个方面来进行解释。
首先，飞秒激光的发射原理是通过使用飞秒激光器来产生飞秒脉冲。
飞秒激光器通常采用钛宝石激光器或掺铬锆酸钇激光器作为激发源，通过调Q开关和倍频晶体的作用，产生超短脉冲的飞秒激光。
这种超短脉冲的飞秒激光具有极高的光束质量和能量密度，可以在纳秒甚至飞秒的时间尺度内完成激光作用。
其次，飞秒激光的传输原理是利用飞秒脉冲的特性进行传输。
飞秒脉冲的特点是脉冲宽度极短，能量密度极高，因此在传输过程中几乎不会发生能量损失和光束扩散。
这使得飞秒激光可以在空气、水、甚至固体材料中传输，实现对不同介质的激光加工和作用。
最后，飞秒激光的作用原理是利用其超短脉冲的特性实现材料的微加工和精密加工。
飞秒激光可以在材料表面产生微小的熔融区域，实现微米甚至纳米级别的加工精度。
同时，由于飞秒激光的作用时间极短，因此在激光作用后的材料表面几乎不会产生热影响区和热应力，保持了材料的原始性能和外观。
除了在微加工领域，飞秒激光还在生物医学、光电通信、激光雷达等领域有着广泛的应用。
例如，飞秒激光在角膜屈光手术中可以实现对角膜的精确切割，使患者在手术后能够迅速恢复视力；在光通信领域，飞秒激光可以实现对光信号的调控和处理，提高光通信的传输速率和稳定性。
总的来说，飞秒激光作为一种新型的激光技术，具有独特的原理和应用优势，为材料加工和光学技术领域带来了革命性的变革。
随着科技的不断发展，相信飞秒激光技术将会在更多领域展现出其巨大的潜力和价值。
飞秒激光器和光纤激光器的区别
一、光纤飞秒激光器是什么飞秒是一种时间单位，1飞秒只有1秒的一千万亿分之一，即1e−15秒或0.001皮秒（1皮秒是，1e−12秒）。
光纤飞秒激光器是新一代的飞秒激光器，具有小型化、便携化、风冷却、低成本和稳定性高等优势。
光纤飞秒激光器是光纤频率梳的核心种子光源，光纤频率梳已成为很多高端研究的基础科学仪器，例如光钟的频率测量、引力波的测量、高精度绝对距离测量，导航定位以及时间频率标准传递等。
二、光纤飞秒激光器的应用以光纤飞秒激光频率梳为核心的精密光谱源标准装置的建立，不仅为我国国防、军事等领域广泛应用的红外激光源提供精密的校准测试服务，而且为将来便携式激光跟踪仪、小型化激光雷达等高新武器提供更精密的激光源。
此外，光纤激光频率梳的研究还可改进现有的全球定位系统、提高全球定位系统的精度，同时为战略武器导航、全球通信、航空航天、探矿、救援等涉及国防安全的领域提供精确地的定位，使我国在该领域的工作彻底摆脱对国外的封锁和限制，它的建立还可以将长度、时间和频率等物理量统一到极高精度的标准，最终促成新一代全球定位系统的产生。
三、飞秒激光器和光纤激光器的区别飞秒光纤激光器是主体以光纤为基础，包括光纤做成的增益介质，光纤做成的锁模谐振器等等，制造的飞秒脉冲激光器。
飞秒激光器指的是所有能够产生飞秒脉冲激光的激光器，包括飞秒光纤激光器，飞秒半导体激光器，飞秒调Q激光器，等等。
飞秒激光器和光纤激光器的区别有以下几点：1、波长不同，飞秒激光器是800nm，光纤激光器一般是1064nm2、脉宽不同，飞秒激光器脉宽单位是fs，光纤激光器脉宽单位是ns3、功率不同，飞秒激光器功率一般在5W以下，光纤激光器一般在10W以上4、峰值功率不同，飞秒激光器峰值功率远远高于光纤激光器的峰值功率。
飞秒激光器参数
飞秒激光器参数1.引言1.1 概述飞秒激光器作为一种重要的激光器类型，在现代科学和技术领域中具有广泛的应用。
它采用超短脉冲激光技术，使得光脉冲的时间宽度可以达到飞秒级别，即每个脉冲只持续一秒的百万分之一。
这种超短脉冲的特性使得飞秒激光器在材料加工、光谱分析、生物医学、物理研究等领域具有独特的优势和应用前景。
与传统的连续激光器相比，飞秒激光器具有独特的特点和优点。
首先，由于飞秒激光器的光脉冲时间极短，其光子能量集中在极短的时间内释放，因此可以实现高能量密度的激光加工。
另外，由于光脉冲的时间尺度非常短，飞秒激光器可以实现高精度的微加工，例如制造微小器件、纳米结构等。
此外，飞秒激光器具有较高的单脉冲能量和较高的峰值功率，这使得它在光谱分析、生物医学成像和光学光谱等领域中具有广泛的应用。
例如，在光谱分析领域，飞秒激光器可以提供高分辨率的光谱信息，帮助科学家更好地理解物质的光学特性。
此外，飞秒激光器还具有可调谐性和较宽的谱带宽，这使得它在科学研究和实验室应用中非常受欢迎。
通过调整激光器的工作参数，可以实现不同波长的激光输出，进而满足不同实验需求。
综上所述，飞秒激光器作为一种重要的激光器类型，具有独特的优势和广泛的应用前景。
本文将重点介绍飞秒激光器的工作原理和主要参数，并探讨这些参数对应用的影响。
通过深入了解飞秒激光器的特点和优势，相信读者能够更好地了解和应用这一先进的激光技术。
文章结构介绍：本文主要讨论飞秒激光器的参数。
文章结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 飞秒激光器的工作原理2.2 飞秒激光器的主要参数3. 结论3.1 飞秒激光器参数对应用的影响3.2 未来发展趋势在引言部分之后，正文部分将首先介绍飞秒激光器的工作原理，包括其产生飞秒脉冲的机制和基本原理。
然后，将重点关注飞秒激光器的主要参数，包括脉冲能量、脉冲宽度、重复频率等。
在结论部分，将探讨飞秒激光器参数对其应用的影响，包括在材料加工、医学、通信等领域的不同应用情况。
飞秒激光器 原理
飞秒激光器原理宝子们！今天咱们来唠唠一个超级厉害的东西——飞秒激光器。
飞秒激光器啊，那可是激光界的超级明星呢。
咱先来说说啥是飞秒吧。
飞秒是个时间单位哦，1飞秒就是10的 -15次方秒，这是个啥概念呢？就好比一秒钟和3000万年相比一样，飞秒就是这么超级超级短的时间。
那飞秒激光器的原理呢，就像是一场超级精密的微观魔术。
一般的激光器啊，是通过给一些物质能量，让它们的原子或者分子变得超级兴奋，就像小朋友吃了好多好多糖果兴奋得停不下来一样。
这些兴奋的原子或者分子就会放出光子，光子们排着队就形成了激光。
飞秒激光器可就不一样啦。
它里面的物质被激发的时候，就像是一群超级有纪律的小士兵。
它们产生光子的过程那叫一个迅速又有序。
飞秒激光器产生的激光脉冲超级短，就像闪电一样，唰的一下就没了，但是在这极短的时间里，能量可集中得很呢。
你可以想象一下，飞秒激光器就像一个超级厨师。
普通厨师做菜是慢悠悠的，这个调料放一点，那个食材切一会儿。
但是飞秒激光器这个超级厨师呢，在一瞬间就把所有的能量调料都加进去，做出一道能量大餐。
这种超短脉冲的激光啊，在材料加工上就特别厉害。
比如说加工一些超级精密的芯片，普通的工具可能就像拿着大斧头砍小蚂蚁，一不小心就把芯片弄坏了。
但是飞秒激光器就像拿着超级小的手术刀，精准地在芯片上进行雕刻，不会对周围的材料造成任何伤害。
在医学上，飞秒激光器也是个大明星呢。
比如说做眼科手术，咱们的眼睛可是超级精密的器官啊。
飞秒激光器就像一个超级温柔的小天使，轻轻地把眼睛里需要处理的部分进行操作。
它的超短脉冲就意味着在眼睛还没反应过来的时候，手术就已经完成了，减少了对眼睛的伤害，也让手术更加安全和精准。
而且哦，飞秒激光器在科学研究上也是个得力助手。
科学家们想要研究微观世界里分子和原子的运动，就像想要看清一群超级小的小精灵在跳舞一样。
飞秒激光器产生的超短脉冲激光就像一个超级闪光灯，在小精灵们还没来得及改变姿势的时候就把它们的样子拍下来了，这样科学家就能清楚地知道它们是怎么动的啦。
飞秒激光原理
飞秒激光原理
飞秒激光（Femtosecond Laser）是一种特殊的激光器，其工作
原理基于飞秒脉冲。
飞秒激光的特点是脉冲时间极短，通常在10-15秒的量级，因此也被称为飞秒脉冲激光。
飞秒脉冲激光器主要由激光器泵浦源、脉冲调制器、谐振腔、放大器和脉冲压缩器等组成。
首先，激光器泵浦源会提供连续波激光器的光能来激发激光介质，使其能级上升。
然后，脉冲调制器会将连续波激光转化成飞秒脉冲激光，通过控制脉冲的频率、幅度和相位来实现。
接下来，脉冲激光经过谐振腔放大，增加光强。
在放大器中，激光束会与激光介质相互作用，通过受激辐射效应使激光增强，形成强脉冲激光。
最后，脉冲压缩器会进一步压缩脉冲，使其达到飞秒级别的脉冲时间。
飞秒激光的短脉冲时间使其激发的过程非常快速，这使得其在科学研究、医学治疗和工业应用等领域具有广泛的应用。
例如，在眼科手术中，飞秒激光可以精确切割角膜组织；在材料加工中，飞秒激光可以实现高精度的微加工。
总之，飞秒激光利用飞秒脉冲的特性，通过泵浦源、脉冲调制器、谐振腔、放大器和脉冲压缩器的组合，实现快速激发和放大高能量、短脉冲的激光束。
这种特殊的激光器在众多领域中具有重要的应用价值和研究意义。
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飞秒激光是过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一。
飞秒脉冲时域宽度是如此的短，目前已经达到了4fs以内。
1飞秒（fs）,即10-15s ,仅仅是1千万亿分之一秒，如果将10fs作为几何平均来衡量宇宙，其寿命仅不过1min而已；飞秒脉冲又是如此之强，采用多级啁啾脉冲放大（CPA）技术获得的最大脉冲峰值功率可达到百太瓦（TW，即1012W）甚至拍瓦（PW，即1015W）量级，其聚焦强度比将太阳辐射到地球上的全部光聚焦成针尖般大小后的能量密度还要高。
飞秒激光完全是人类创造的奇迹。
近二十年来，从染料激光器到克尔透镜锁模的钛宝石飞秒激光器，以及后来的二极管泵浦的全固态飞秒激光器和飞秒光纤激光器，虽然说脉冲宽度和能量的记录在不断刷新，但最大进展莫过于获得超飞秒脉冲变得轻而易举了。
桑迪亚国家实验室的R.Trebino说:“过去1 0年中,（超快）技术已有显著改善, 钛蓝宝石激光器和现在的光纤激光器正在使这种(飞秒) 激光器的运转变得简洁和稳定。
这种激光器现在人们已可买到, 而10年前, 你却必须自己建立。
”比如，著名的飞秒激光系统生产商美国Clark-MXR公司将产生高功率飞秒脉冲的所有部件全部集成到一个箱子里，采用掺铒光纤飞秒激光器作为种子源，加上无需调整（NO Tweak）的特殊设计，形成了世界上独一无二，超稳定、超紧凑的CPA2000系列钛宝石啁啾脉冲放大系统。
这种商品化的系统不需要飞秒专家来操作，完全可以广泛应用于科研和工业上的许多领域里。
根据飞秒激光超短和超强的特点，大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。
它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。
飞秒脉冲激光的最直接应用是人们利用它作为光源, 形成多种时间分辨光谱技术和泵浦/探测技术。
它的发展直接带动物理、化学、生物、材料与信息科学的研究进入微观超快过程领域, 并开创了一些全新的研究领域, 如飞秒化学、量子控制化学、半导体相干光谱等。
飞秒脉冲激光与纳米显微术的结合, 使人们可以研究半导体的纳米结构(量子线、量子点和纳米晶体)中的载流子动力学。
在生物学方面,人们正在利用飞秒激光技术所提供的差异吸收光谱、泵浦/ 探测技术, 研究光合作用反应中心的传能、转能与电荷分离过程。
超短脉冲激光还被应用于信息的传输、处理与存贮方面。
第一台利用啁啾脉冲放大技术实现的台式太瓦激光的成功运转始于1988年，这一成果标志着在实验室内飞秒超强及超高强光物理研究的开始。
在这一领域研究中，由于超短激光场的作用已相当于或者大大超过原子中电子所受到的束缚场，微扰论已不能成立，新的理论处理有待于发展。
在1020W/cm2的光强下，可以实现模拟天体物理现象的研究。
飞秒激光的另一个重要的应用就是微精细加工。
通常，按激光脉冲标准来说，持续时间大于10皮秒（相当于热传导时间）的激光脉冲属于长脉冲，用它来加工材料，由于热效应使周围材料发生变化，从而影响加工精度。
而脉冲宽度只有几千万亿分之一秒的飞秒激光脉冲则拥有独特的材料加工特性，如加工孔径的熔融区很小或者没有；可以实现多种材料，如金属、半导体、透明材料内部甚至生物组织等的微机械加工、雕刻；加工区域可以小于聚焦尺寸，突破衍射极限等等。
一些汽车制造厂和重型设备加工厂目前正研究用飞秒激光加工更好的发动机喷油嘴。
使用超短脉冲激光，可在金属上打出几百纳米宽的小孔。
在最近于奥兰多举行的美国光学学会会议上，IBM公司的海特说，IBM已将一种飞秒激光系统用于大规模集成电路芯片的光刻工艺中。
用飞秒激光进行切割，几乎没有热传递。
美国劳伦斯?利弗莫尔国家实验室的研究人员发现，这种激光束能安全地切割高爆炸药。
该实验室的洛斯克说：“飞秒激光有希望作为一种冷处理工具，用于拆除退役的火箭、火炮炮弹及其他武器。
”飞秒激光能用于切割易碎的聚合物，而不改变其重要的生物化学特性。
生物医学专家已将它作为超精密外科手术刀，用于视力矫正手术，既能减少组织损伤又不会留下手术后遗症，甚至可对单个细胞动精密手术或者用于基因疗法。
目前人们还在研究如何将飞秒激光用于牙科治疗。
有科学家发现，利用超短脉冲激光能去掉牙的一小块，而不影响周围的物质。
美国Clark-MXR公司最近推出的UMW系列超快激光微加工工作台正是代表了这个领域里最前沿的商用飞秒激光微加工系统，它包括了用超短脉冲激光进行微加工所需的一切设备与配件，可用于微加工任何材料，生成亚微米精细结构，而不会对周边材料造成损害，不会造成材料飞溅，加工结果极其精确并具有高度可重复性。
飞秒脉冲的直接用途就是时间分辨光谱学。
用飞秒脉冲来观测物理，化学和生物等超快过程，飞秒脉冲可作共焦显微镜的光源，来作生物样品的三维图象。
用飞秒脉冲作光源的光学相干断层扫描(optical coherence tomography,简称OCT)可观察活体细胞的三维图象，此时并不是利用飞秒脉冲的时间特性，而是利用飞秒光源的宽谱线，来产生类似白光的干涉，利用飞秒脉冲在半导体中激发的声子的反射可用来实时测量半导体薄膜的厚度，以监测半导体薄膜的生长，用飞秒脉冲来作微型加工，打出的孔光滑而没有毛刺，因为飞秒脉冲不是靠热效应先熔化再蒸发，而是靠强场直接蒸发材料，飞秒脉冲用作光通信的光源，可把现有的通信速度提高几百倍，高能量的飞秒脉冲激光与等离子体相互作用可产生高次谐波及X－射线，并有可能用于受控核聚变，人们还尝试用飞秒脉冲产生的兆兆赫兹辐射，来检测集成电路的包装质量，甚至肉类制品的脂肪含量。
总之，飞秒脉冲的应用很多，问题是，什么是最有价值的应用?这里有两种可能的情形：①在某些应用中，飞秒脉冲有其绝对的应用价值，即没有飞秒脉冲就不行，例如飞秒脉冲光谱学，超高速光通信等；②另一方面，飞秒脉冲有其相对应用价值，即用飞秒脉冲可能做得更好，例如比现存的技术，核磁共振，X－射线，雷达，电子加速器等等，更简便易行，能源消耗更少，更小型化。
随着飞秒脉冲激光器的进一步发展和完善，一定能开辟出更多的应用前景。
值得注意的是，每当研究发展到一定阶段，各国的研究人员中就有一批人从研究小组分离出来，把研究成果转化为产品，当然原有的激光器公司也注意吸收新的研究成果。
例如当时还在罗彻斯特大学的巴窦(P.Bado)早在1985年就成立了自己的公司麦道克斯(Medox)，生产高速光开关，后来随着飞秒脉冲放大技术的发展，他又与生产飞秒脉冲激光器的克拉克仪器(ClarkInstru ments)公司联合成立了克拉克－麦道克斯(Clark－MXR)公司，专门生产飞秒脉冲固体，光纤激光器和放大器，及其周边仪器，华盛顿州立(Washington State)大学莫内恩与其丈夫卡普廷(H.Kapteyn)在创造了11-fs钛宝石激光器以后，虽然没有脱离大学(现均移往密西根大学任教)，却成立了以他们夫妇名字命名的业余公司“KM-Laboratory”，出售他们制造的10-f s激光器，维也纳工业大学的克劳斯小组中的施丁格尔(A.Stingl)等几个人也独立出来成立公司叫Femto Lasers,出售他们制造的使用色散反射镜的亚10-fs激光器，匈牙利固体物理研究所的采波奇也“停薪留职”，成立了Laser Optics公司，利用匈牙利固体物理研究所的设备，生产飞秒脉冲激光器用的色散反射镜，用他自己的话说，是他在“养活”研究所里的其他人，另一对以飞秒脉冲研究出名的夫妇凯勒和维因咖顿(K.Weingarten)更有趣，一个仍在大学做教授，另一个退出了美国光波公司(Lightwave Electronics)而随妻凯勒来到瑞士创办了一个叫“时间带宽积”的公司(Time-bandwidth Products)，生产凯勒发明的用可饱和吸收镜启动锁模的飞秒脉冲激光器，两大激光器公司相干公司和光谱物理公司也当仁不让，倚仗它们雄厚的实力从泵浦激光器，飞秒脉冲振荡器，放大器到参量振荡器各个领域与群雄展开全面竞争。
在国家科技战略方面，美国的做法是支持几个重点大学和国家实验室，例如密西根大学的超快光学中心，加州大学圣迭哥分校的强场物理实验室，劳仑斯-利物莫实验室等。
日本则是以通产省大型“产(产业)官(官厅，即国家实验室)学(大学)”研究项目的形式，于1996年开始了所谓“飞秒技术计划”，集中了日本几乎所有的知名大公司，国家实验室和大学，还拉上了美国的贝尔实验室，开展飞秒脉冲技术的研究，目标是在兆兆比特高速通信技术方面独占鳌头。
飞秒脉冲激光器具有超强、超快和宽波段波长可调谐输出三重特性。
1.超强特性可用于非线性光学特性的表征和研究，例如：非线性光学晶体的二、四倍频、和频、差频，双光子吸收、双光子聚合，光限幅研究，微纳米光学加工等。
2.超快特性可用于超快过程的测试与研究，例如：短寿命的荧光发射、荧光寿命测试，光纤传输带宽的测试，瞬态吸收等。
3.300-3000nm的宽波段可调谐输出，几乎覆盖所有材料的吸收范围，可用于材料的吸收、发射光谱测试，以及各种光敏感物质的相关研究。
例如：纳米结构材料的发光特性，光纤传输损耗测试，生物质在温度变化中的光学特性等。
femt-O-cut 系统采用紧凑的飞秒近红外激光器来进行透明材料的3维纳米加工。
低能量（亚纳焦到纳焦）高至90MHz 重复率的脉冲在高数值孔径（NA 1.3）光学系统中聚焦以达到飞升体积的光学消融。
光束强度由电动衰减器调制，达到聚焦区域的能量仅有几个TW/cm2，70nm（FWHM）以下最小的超精准多光子离子化消融。
该设备在普通显微镜上装备了高速检流扫描单元，全帧扫描，感兴趣区域（ROI）扫描，线扫描和单点消融（点扫描，打孔）都可以控制在亚微精度。
电动载物台用来做大区域加工。
对于竖直定位，聚焦光学系统可以装配40nm精度的压电载物台。
femt-O-cut 也是一个非侵入式层析扫描诊断工具，允许高分辨率对样品选择区域成像，同时监控消融过程的结果。
尽管掺钛蓝宝石是常用的激光增益材料,并作为可调谐超快掺钛蓝宝石激光器的主要成分广泛应用于各类光子应用中，但它需要高亮度泵浦源，通常是输出功率为几瓦的氩离子激光器或倍频钕激光器。
现在,基于氮化镓(GaN)的蓝光和绿光激光二极管的输出功率不断提升,这使得苏格兰Strathclyde大学光子学研究所的研究人员能够首次演示由一个激光二极管直接泵浦的锁模掺钛蓝宝石激光器。
[1]不太可能实现的结果由于蓝光和绿光激光二极管的输出光功率通常较低,并且它们的波长与掺钛蓝宝石增益材料的宽范围但低效率的吸收谱并不匹配,因此激光产业界始终认为，不可能用二极管实现对钛蓝宝石泵浦产生激光。
然而, 日本Nichia公司生产的波长452nm的小型GaN激光二极管，实现了1W的输出功率,已经可以用来泵浦掺钛蓝宝石激光器。