应用一个单模光纤激光源。采用一种先进的光学系统与一个特别设计的人工全息图（也称为衍射光学元器件），将输入激光束转换为辐射模式，以便优化给定的激光切割工艺。由于光束模式是非对称的，衍射光学元器件必须根据实际切割方向转动。

量子粒子可以很快地改变它们的状态——这被称为“量子跳跃”。例如，一个原子可以吸收一个光子，从而变成一个更高能量的状态。通常情况下，这些过程从一个时刻到下一个时刻被认为是瞬间发生的。

光束整形技术基于优化的波动光学设计和对熔融石英透射元件制造方法的改进。光束整形技术不但适用于超快（也就是超短）脉冲激光器，也适用于多千瓦级连续（CW）激光器。光束整形技术在带来高效率和功率处理能力的同时，还能为各种不同的应用提供灵活的光束整形方法，从基模到多模、从超快到连续发射，且能覆盖较宽的光谱范围。

与被动调Q技术相比，主动调Q激光器在重复频率、脉冲宽度等激光器性能上都可得到较好的稳定控制。而声光调制器是实现主动调Q的惯常选择，它主要有光纤耦合式和自由空间式两种类型。考虑到自由空间声光调制器在2 μm波段具有更高的损伤阈值，更有利于实现高能量脉冲输出，该课题组利用其搭建了掺铥光纤环形激光器。

激光的方向性，我们一般用光束发散角来定义，而激光的空间相干性和方向性是紧密关联的。当光束发散角小于一定的程度，光束才会具有一定的空间相干性。

实际应用的激光器种类很多，如以组成激光器的工作物质来说可分为气体激光器、液体激光器、固体激光器、半导体激光器、化学激光器等。在同一类型的激光器中又包括有许多不同材料的激光器。如固体激光器中有红宝石激光器、钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器。

现在，瑞士日内瓦大学和德国通快公司的研究人员，正在使用由皮秒激光器产生的光丝，再次在实验室中穿过迷雾创建出一条路径，这条路径可能允许其他类型的激光束不受阻碍地穿过迷雾和云层。这种通过皮秒激光在迷雾或云层中“开辟出的无障碍通路”，具有很多潜在应用，包括自由空间通信、遥感，或更为深远地改变局部天气。