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飛秒雷射（femtosecond laser）是指時域脈衝寬度在飛秒（10-15秒）量級的激光，在時間解析度上屬於超快雷射（ultra-fast laser）。
有別於連續波雷射（CW Laser），飛秒雷射屬於脈衝雷射（pulsed laser），由於此類型的雷射並非只涵蓋單一波長的雷射光，因次會使用中心波長來描述它的雷射光頻率。飛秒脈衝雷射通常利用鎖模技術來實現，其中最常用的增益介質（gain medium）為譜線很寬的鈦寶石晶體，例如：鈦藍寶石雷射（Ti-sapphire laser）[1]。
飛秒激光可以用在聚合物加工、醫學成像及外科醫療上，例如：雷射視力矯正的 LASIK，可利用飛秒激光製作角膜、輔助白內障手術（FLACS）透過飛秒激光進行晶狀體前囊膜環形切開及預劈核。
固態物理的研究上，透過飛秒雷射激發探測技術（pump-probe technique）可以根據時間解析光譜（time-resolved spectroscopy）分析晶體被激發後數個皮秒內能量轉移過程，另外亦可以分析其繞射或者螢光光譜圖。
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