Увеличение пропускной способности волоконных усилителей способствует распространению сверхкоротких импульсов. Однако, в частности, в этом режиме возникают значительные проблемы с сильной нелинейностью волокна, потому что у высокоэнергичных фемтосекундных импульсов огромная пиковая мощность. В дополнение к риску повреждения волокон, в результате нелинейности могут возникнуть сильные искажения, и высокий уровень хроматической дисперсии (в том числе дисперсии высших порядков) также может быть проблематичным. Если качество импульса важно, эти вопросы должны быть тщательно продуманы.Одним из возможных подходов является создание оптоволоконных систем усиления чирпированных импульсов (импульсов с линейной частотной модуляцией), где длительность импульса в усилителе сильно увеличивается, а влияние нелинейности, соответственно, уменьшается.
Альтернативный подход – усиление параболических импульсов, где импульсы с линейным нарастанием частоты усиливаются, и нелинейность волоконного усилителя развивается в самоподобной манере, и практически линейный чирп позволяет позволяет получить высококачественный импульс при помощи дисперсионного компрессора (например, на дифракционных решетках). Хотя упомянутые методы позволяют создание лазеров со сверхкороткими высокомощными импульсами на основе оптоволоконных источников (по крайней мере, для частот повторения импульсов в несколько мегагерц и, соответственно, умеренных энергий), это достигается, как правило, с использованием открытой оптики и, следовательно, при этом теряются многие преимущества волоконных систем.
Одно из интересных направлений – создание полностью волоконных источников сверхкоротких импульсов, за исключением, возможно, компрессора на основе просветной дифракционной решетки на окончательной стадии, но без необходимости запуска импульсов из свободного пространства в волокно.
