В последнее десятилетие одним из наиболее быстро развивающихся направлений лазерной физики является фемтосекундная оптика. Минимальная длительность лазерного импульса достигла предельных значений в 1,5—2 периода оптических колебаний, а мощность коммерческих фемтосекундных лазерных систем достигла уровня в сотни тераватт; создан и ряд уникальных лазерных систем петаваттного уровня мощности. Наблюдается значительный прогресс в продвижении источников высокоинтенсивных сверхкоротких лазерных импульсов в ближний и средний ИК-диапазоны и в создании компактных, в том числе волоконных, фемтосекундных лазеров.
Сверхмалая длительность и высокая интенсивность импульсов при относительно малой их энергетике определили специфику фемтосекундных лазерных систем как новых инструментов исследования. Ультракороткая длительность импульсов позволяет применять их для исследования быстропротекающих процессов, управления процессами в физических, химических и биологических системах на молекулярном уровне, для прецизионной микрообработки материалов. Высокая интенсивность импульсов открыла возможности генерации плазменных волн большой амплитуды, ускорения частиц, генерации высоких гармоник лазерного излучения, создания сверхдальних лидаров, нелинейной спектроскопии атмосферы и др. С развитием фемтосекундных лазерных технологий, в том числе с созданием источников интенсивных предельно коротких оптических импульсов с контролируемой волновой формой и с разработкой методов измерений характеристик сверхкоротких световых импульсов, связано возникновение и стремительное развитие такой новой области науки, как аттосекундная физика.
ИПФ РАН — один из головных академических институтов, ведущих исследования по этой тематике. Сотрудниками института получен ряд важных теоретических и экспериментальных результатов в области фемтосекундной и аттосекундной оптики.
