Laser pulsa ultrashort adalah nama generik untuk semua jenis laser yang menghasilkan pulsa atau semburan cahaya koheren dalam periode waktu yang sangat singkat, biasanya diukur dalam picoseconds atau femtoseconds. Sebuah picosecond adalah sepertriliun detik dan femtosecond adalah 1,000 kali lebih pendek dari picosecond atau sepersejuta detik. Tingkat peralihan ini untuk laser pulsa ultrashort memungkinkannya mengatasi beberapa efek degradasi yang dihadapi laser non-pulsa normal. Ini memberi mereka aplikasi dalam teknologi militer, komunikasi data, dan dalam ilmu kedokteran seperti untuk membunuh virus dalam tubuh melalui perawatan laser eksternal, tanpa merusak jaringan hidup normal.
Rentang waktu durasi pulsa dalam teknologi laser pulsa ultrashort saat ini pada tahun 2011 adalah dari beberapa picoseconds untuk setiap pulsa laser hingga 5 femtoseconds. Namun, teknologi ini didorong untuk menciptakan laser pulsa ultrashort dalam rentang attosecond, yang akan memiliki pulsa yang terjadi 1,000 kali lebih cepat daripada laser femtosecond, atau sekali setiap triliunan detik. Laser attosecond akan memungkinkan peneliti untuk melacak pergerakan elektron di sekitar inti atom secara real time, yang akan membantu dalam penelitian dan pengembangan fisika dan kimia.
Sedangkan laser awal didasarkan pada menghasilkan berkas cahaya koheren menggunakan kristal ruby, laser femtosecond menggunakan titanium-doped aluminium oksida, jenis safir biru-hijau pertama kali diproduksi pada tahun 1986 untuk tujuan ini. Energi pulsa khas dari laser 20 femtosecond seperti itu adalah sekitar 3 nanojoule per pulsa, atau tiga miliar joule. Karena ini adalah jumlah energi yang sangat kecil, pancaran diperkuat menggunakan sumber radiasi eksternal. Material solid-state telah terbukti menjadi amplifier terbaik, dengan kaca ytterbium menjadi yang paling efektif dan memperkuat pulsa hingga 100 joule per sentimeter persegi. Upaya awal menggunakan pewarna atau kristal neodymium:yttrium aluminium garnet meningkatkan energi pulsa dari 1 milijoule menjadi 0.5 joule per sentimeter persegi.
Ada banyak aplikasi potensial untuk penggunaan laser pulsa ultrashort. Mereka akan membawa komunikasi serat optik dengan transmisi sinyal cahaya ke tingkat yang baru, memungkinkan lebih banyak data untuk dibawa pada berkas pulsa daripada yang mampu dilakukan serat optik pada 2011, memberikan istilah broadband arti yang sama sekali baru. Mereka juga dapat digunakan untuk menghilangkan bahan dari permukaan dan mengubahnya dari padat menjadi gas tanpa menambahkan panas dalam prosesnya, yang akan meningkatkan berbagai proses pemotongan dan pembentukan industri untuk logam dan komposit. Teknologi ini juga menawarkan keuntungan sebagai bentuk pisau bedah yang sangat tepat dalam pengobatan untuk menghilangkan tumor kanker atau memperbaiki kornea optik pada orang dengan gangguan penglihatan.