超快超强激光脉冲与物质的相互作用是是当前最活跃的研究课题之一。它在新型的粒子加速器、超快高能X射线光源等方面，都有着广泛的应用前景。同时，它包含多方面理论和实验研究内容的课题，涉及到物理学的许多重要分支，如激光物理、原子分子物理、非线性光学、等离子体物理、热力学等。

　　随着超短激光脉冲技术的不断发展，实验上己经能够产生高强度的周期量级超短脉冲，为光与物质的相互作用研究提供了前所未有的实验手段和极端的物理条件，开拓了光与物质相互作用的崭新的研究领域，产生了所谓的极端非线性光学，大大丰富了光学的研究内容，将激光与原子、分子、离子、电子团簇以及等离子体等各种形态的物质之间的相互作用研究拓展到高度非线性和相对论的强场范围。

　　超快超强激光与物质的相互作用过程中，随着激光强度的不断提高，各种非线性效应不断增强，出现了高次谐波、阈上电离、隧穿电离等现象，并且周期量级超短激光脉冲失去了波动现象所特有的周期性特征，从而导致一系列全新的物理现象与规律。它提供了一种新的实验工具应用于相干控制、非线形光学以及新近兴起的亚周期电子波包的控制等领域，并提供了一种新的时间测量尺度-阿秒，将可能对众多学科领域产生重要影响。

　　第一代超快激光器使用掺钛蓝宝石作为激光有源材料，于20世纪90年代早期被商业化推出。

　　1999年，诺贝尔化学奖被授予AhmedZewail教授，以表彰他在超短时间化学反应分析工作上取得的成就。在十年之内，从一种新技术发展到应用该技术且获得诺贝尔奖，这展示了超快激光器为科学领域带来的革命性变化。

　　在这十年间，尽管当时的激光器未能满足各种工业对它们在性能、成本、规格和可靠性方面的要求，但是超快激光器在新工业或医疗应用中的潜力已经显而易见。

　　2000年左右，采用掺镱激光材料和电信级半导体的新一代二极管泵浦超快激光器推向市场。这些紧凑型高功率、高度可靠性以及性价比高的超快激光源为快速扩展的市场拓展了工业应用。结果是，过去十年中，安装数量逐年翻番。

　　如今，业界已能提供商业工业超快激光器，具有从飞秒到皮秒级的大范围脉宽，平均功率范围几十瓦，能够用于苛刻的工业和医疗环境。

　　超快激光器在极短时间内聚集脉冲能量，形成极高功率密度。紧凑型台式超快激光器提供的功率甚至可超越核电站。由于具有如此之高的功率，其激光可以加工几乎任何类型的材料，包括传统的、很难加工的材料，例如金属、陶瓷和玻璃。

　　另外，由于脉宽极小，加工期间几乎不产生多余的热量，这种无热加工的效果和质量极佳。另外，在进行微机械加工时，不会产生熔化、开裂、汽化或者其它有害散热。

　　超快激光器现被用于追求高质量加工效果的工业应用，例如：

　　选择性融蚀，用于加工半导体、显示屏或光伏产业用的薄膜；

　　无应力内雕，用于制药和奢侈品行业中的防伪应用；

　　眼睛屈光手术，包括视力矫正和白内障手术；

　　微电子工业的高质量微机械加工应用；