一、鎖模技術(shù)

1.縱模與相位同步

激光諧振腔內(nèi)存在多個(gè)縱模（不同頻率的激光模式），若這些縱模的相位隨機(jī)分布，輸出為連續(xù)光；若通過(guò)鎖模技術(shù)使它們建立固定相位關(guān)系，縱模間會(huì)發(fā)生相干疊加，形成超短脈沖。

2.鎖模的實(shí)現(xiàn)方式

主動(dòng)鎖模：通過(guò)外部調(diào)制信號(hào)（如聲光調(diào)制器）周期性改變激光器的增益或損耗，強(qiáng)制縱模同步。

被動(dòng)鎖模：利用材料的非線性效應(yīng)（如克爾透鏡效應(yīng)或可飽和吸收體）實(shí)現(xiàn)脈沖壓縮。

3.脈沖寬度與縱模數(shù)量

脈沖寬度與縱模數(shù)量成反比?？v模數(shù)量越多，脈沖持續(xù)時(shí)間越短。

二、啁啾脈沖放大技術(shù)

1.脈沖展寬

將飛秒種子脈沖通過(guò)色散元件（如光柵對(duì)）在時(shí)域上展寬至皮秒或納秒量級(jí)，降低峰值功率，避免損傷放大器。

2.能量放大

展寬后的脈沖通過(guò)激光放大器（如摻鈦藍(lán)寶石晶體或光纖放大器）進(jìn)行能量提升。

3.脈沖壓縮

放大后的脈沖再次通過(guò)色散元件壓縮，恢復(fù)飛秒級(jí)脈寬，同時(shí)獲得高能量輸出。

三、與物質(zhì)的相互作用

1.光破裂效應(yīng)

在角膜手術(shù)中，飛秒激光聚焦于角膜組織時(shí)，高能量使組織電離產(chǎn)生等離子體，通過(guò)光破裂效應(yīng)實(shí)現(xiàn)分子鍵斷裂，形成微米級(jí)分離氣泡。這些氣泡連接后形成平滑的分離面，用于制作角膜瓣或切削角膜基質(zhì)。

2.非熱效應(yīng)

飛秒激光的脈沖持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)小于材料熱擴(kuò)散時(shí)間（約1微秒），能量在極短時(shí)間內(nèi)釋放，避免熱損傷周?chē)M織。

3.多光子吸收

飛秒激光的高峰值功率可激發(fā)多光子吸收過(guò)程，實(shí)現(xiàn)透明材料（如玻璃、聚合物）內(nèi)部的微納加工。