飛秒脈沖和皮秒脈沖的線性吸收所產(chǎn)生的影響往往被忽視，因?yàn)槊}沖的峰值功率非常高，以至于貫穿多光子過(guò)程的非線性吸收相對(duì)于線性吸收來(lái)講占據(jù)了主導(dǎo)地位。如果上述情況的脈沖持續(xù)時(shí)間和能量密度的邊界條件都得以滿足，那么這種說(shuō)法往往會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。
 
　　為了直觀地說(shuō)明這一點(diǎn)，圖1給出了硅對(duì)能量密度為1J/cm2的脈沖的吸收曲線。 對(duì)于持續(xù)時(shí)間為6ps甚至是更寬的脈沖，線性吸收都絕對(duì)超過(guò)非線性吸收占據(jù)了主導(dǎo)地位。即使脈沖持續(xù)時(shí)間為500　fs，這種狀況也不會(huì)改變：非線性吸仍然非常低，以至于無(wú)法達(dá)到想要的1µm級(jí)的光穿透深度。

 　選擇一個(gè)紫外波長(zhǎng)，使理論上的最佳性能與實(shí)踐中的（如用于硅片切割）相同。出于某種目的，在加工硅片中，使用綠光波長(zhǎng)可能就足以滿足要求。

　　具有適當(dāng)能量密度與波長(zhǎng)的飛秒脈沖及皮秒脈沖，適合用于那些要求熱影響非常小的材料加工應(yīng)用。此外，對(duì)于皮秒脈沖的持續(xù)時(shí)間而言，產(chǎn)生這些脈沖的技術(shù)方法可以大大簡(jiǎn)化。無(wú)需啁啾脈沖放大（CPA）的直接二極管泵浦和放大（功率調(diào)整），對(duì)于超短脈沖技術(shù)在工業(yè)市場(chǎng)的成功，是非常必需的。事實(shí)上，對(duì)于工業(yè)微加工領(lǐng)域一種具有成本效益的應(yīng)用而言，必須將平均輸出功率增加到50W甚至更高。

　　光纖與碟片的結(jié)合

　　20世紀(jì)70年代棒狀激光器（開(kāi)始是燈泵浦后來(lái)是二極管泵浦）問(wèn)世。在超越高平均功率對(duì)光束質(zhì)量限制的同時(shí)，棒狀激光器、二極管泵浦碟片激光器技術(shù)均在20世紀(jì)90年代獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，使其成為了工業(yè)領(lǐng)域千瓦級(jí)連續(xù)應(yīng)用最可靠的技術(shù)選擇。

　　光纖激光器技術(shù)和碟片激光器技術(shù)比傳統(tǒng)的棒狀激光器技術(shù)更為優(yōu)越，因?yàn)樗鼈儾捎昧吮燃す饧せ铙w更大的散熱面，使TEM00連續(xù)運(yùn)作的功率水平能達(dá)到500W甚至更高。在同等的亮度下，細(xì)小的光纖芯徑使得光纖激光器內(nèi)的激光強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碟片激光器。

　　然而，當(dāng)放大皮秒脈沖和飛秒脈沖時(shí)，高光強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致非線性效應(yīng)，如自相位調(diào)制或拉曼散射，這需要在超快光纖放大器中增加復(fù)雜的啁啾脈沖放大，或?qū)⒖色@得的最大脈沖能量限制在6μJ甚至更低。用碟片激光器技術(shù)作為皮秒脈沖的放大器，能夠?qū)崿F(xiàn)高峰值功率（高達(dá)100MW）和低光強(qiáng)，并且不會(huì)產(chǎn)生非線性效應(yīng)。

　　為了實(shí)現(xiàn)具有高脈沖能量（高達(dá)250μJ）和高平均功率（高達(dá)100W）的皮秒激光器，需要使用具有以下獨(dú)特配置的主振功率放大器：一個(gè)基于電信組件的被動(dòng)鎖模光纖激光器，作為一個(gè)單片集成的、具有成本效益的、可靠的光源，用于低功率和低脈沖能量皮秒脈沖的產(chǎn)生。

　　利用碟片激光器將光纖激光器的輸出功率放大5個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到紅外功率超過(guò)100W，綠光功率達(dá)到60W，脈沖頻率范圍200~800kHz，無(wú)需使用復(fù)雜的啁啾脈沖放大器。即使在這些功率水平，也能實(shí)現(xiàn)M2<1.3的卓越光束質(zhì)量。此外，對(duì)于激光器的每個(gè)可選的參數(shù)組合，其輸出光束質(zhì)量均能保持上述水平。