超短脈沖是持續時間為皮秒或更短的光脈沖。在鎖模激光器中產生的光脈沖可以非常短，，特別是對于被動鎖模。 “超短”沒有公認的定義，但通常情況下，如果脈沖持續時間最多幾十皮秒，而且經常在飛秒范圍內，這個標簽就適用于脈沖。請注意，超短脈沖不應該被稱為 "超快脈沖"它們并不比長脈沖更快（沒有更高的速度）。

超短脈沖的產生

超短脈沖通常由被動鎖模激光器產生，但有時也由光學參量放大器（可能使用超連續譜作為輸入）或自由電子激光器產生。則上也可以從更長的脈沖開始并應用某種脈沖壓縮方法，但在大多數情況下，這種壓縮的輸入脈沖已經是超短脈沖。

光帶寬

從本質上講，超短脈沖有一個很寬的光學帶寬。即使它們的瞬時頻率在整個脈沖持續時間內幾乎是恒定的，光譜的寬度至少為反向脈沖持續時間的數量級。這主要是因為，對于共振激勵的一些介質，光頻率的變化大到足以在脈沖持續時間內引起顯著的相位變化時，才有意義。

在許多情況下，脈沖的瞬時頻率近似恒定，時間帶寬乘積略低于1。具有1ps脈沖持續時間（半高全寬）的非啁啾高斯脈沖具有≈0.44THz的光學帶寬。 極短脈沖（少周期脈沖）可以具有倍頻程跨度光譜。

塑造超短脈沖

當在鎖模激光器中產生超短脈沖時，它們可能會受到各種脈沖整形現象的影響。例如，通常有一個可飽和的吸收器，它會對脈沖開始時甚至結束時的高損耗。在激光器之外，超短脈沖可以進一步被各種脈沖整形器所操縱。

超短脈沖的表征

脈沖表征有多種方法。雖然有些方法只允許測量基本的脈沖參數，如脈沖持續時間，但其他方法可用于 "完整 "表征，即可以獲得整個隨時間變化的電場和光譜相位。結果可以通過各種方式可視化，例如，用時間或頻率相關的函數圖，或用頻譜圖。最常見的是，使用自相關儀測量脈沖持續時間。