脉冲激光器是研究光与物质相互作用的重要工具，其各种基本参数的含义对于超快光学实验的开展有着重要的意义。一般而言，脉冲激光器有以下几个重要指标1. 时间参数
- 脉冲宽度：指单个脉冲的持续时间，通常由脉冲的时域半高全宽(FWHM)定义，单位为s，通常我们说的纳米激光，皮秒激光或者是飞秒激光，这其中的纳米，皮秒和飞秒描述的都是脉宽
- 重复频率：指1s内输出激光的脉冲数目，单位为Hz，其倒数为脉冲周期，代表两个脉冲之间的时间间隔。
脉冲激光的时域示意图然而，这两个时间参数也会对脉冲的能量参数有影
2. 能量参数
对于连续激光（CW）而言，激光的辐射是稳定均一的，其平均功率就等于峰值功率，对脉冲激光而言，其能量的参数就没有这么简单。
- 峰值功率：即脉冲输出对应的最大功率，单位为W
- 脉冲能量：在一个脉冲周期内，光脉冲输出的能量，单位为J，即脉冲包络与时间轴围成的面积（图2阴影部分）
- 平均功率：我们把脉冲输出model成一个矩形方波（如下图），其平均功率就等价于在同等周期内，CW产生相同的激光输出能量对应的功率输出，其单位为W
图2：脉冲激光的能量表征，其中两个图形的面积相等显然，脉宽和重复频率会影响激光的输出能量和平均功率，具体而言：
- 如果固定脉冲周期（重复频率），增加激光的脉宽，则会提高激光的输出能量和平均功率
- 如果固定激光脉宽，缩短激光周期（增加重频），也会提高激光的输出能量和平均功率
3. 相互之间的关系
要完全表征一个脉冲激光特性，本质上只需要知道你的脉冲周期（或重频），脉冲宽度和脉冲能量（或平均功率、峰值功率）即可，他们之前是可以相互导出的：
- 脉冲周期 和重复频率 ：
- 激光输出能量 与平均功率 以及脉冲周期 ：
- 峰值功率 与脉宽 ： （面积）
- 再把上面的E打开，可以得到：
- 也可以定义占空比 ，则
- 总结：
脉冲激光器参数总结有了这些相互转化关系，就可以帮助选取合适的激光器开展实验，或者逆向设计激光器。
比如，某镜片的激光损伤阈值时是500MW/cm2, 使用在一台脉冲激光器中，脉冲激光器的脉冲能量密度是10J/cm2，脉宽10ns，频率50kHz。
（1）计算平均功率密度：10J/cm2 X 50kHz =0.5MW/cm2
（2）计算峰值功率密度：10J/cm2/ 10ns = 1000MW/cm2
从平均功率看，该镜片是能承受的，但从峰值功率看，是大于其激光损伤阈值的。
