短パルスファイバーレーザーの構成

短パルス光の発生には一般的に共振器内に音響光学変調器（Acousto-Optic Modulator：AOM）や、電気光学変調器（Electro-Optic Modulator：EOM）のような能動素子、または可飽和吸収体のような非線形光学受動素子が必要である。

ファイバーレーザーでは、レーザー光を生成する増幅媒質と光を伝送する媒質が一体でありファイバー中の光強度が高くなるため、自己位相変調（Self Phase Modulation：SPM）等の非線形光学効果の影響を受けやすく、能動素子や非線形光学受動素子のようなデバイスがない状態でも光スイッチング（パルス化）を起こすことが可能である。これまで、干渉を利用した非線形光ループミラー（Nonlinear Optical Loop Mirror：NOLM ）、非線形増幅ループミラー（Nonlinear Amplifying Loop Mirror：NALM）が光スイッチングとして用いられてきた。しかし、そのパルス化の状態を維持するためには共振器内に位相制御素子や偏光子、偏波保持ファイバー等の偏光制御素子が必要である。

超短パルス光と超高出力ピーク出力

超短パルス光を生成させるためには、モード同期レーザーの発振器が必要である。このモード同期レーザー光から出る超短パルス光を用いて、チャープパルス増幅(Chirped Pulse Amplification：CPA)を行うことにより、ペタワット級の超高強度ピーク出力レーザーシステムを構築することができる。