1．CEP稳定的钛宝石飞秒激光振荡器（7~20 fs）
自行研制了两种飞秒激光振荡器，可获得脉宽<10 fs或20 fs左右的激光输出，光谱覆盖700 nm到950 nm左右，重复频率80 MHz，CEO锁定精度优于100 mrad。
图1-1 飞秒激光振荡器实物图（上）和脉宽图（下）
该激光器基于端面泵浦，功率不稳定度（RMS）≤1%，经过30天×24小时高强度不间断运行测试，结构稳定可靠。
2．钛宝石飞秒激光水冷放大器
自行研制完成基于国产器件的钛宝石飞秒激光放大器。该放大器的中心波长为800 nm，脉冲重复频率为10 kHz，输出大于5 W，再加上一级单通放大器后总输出功率大于10 W，对应单脉冲能量大于1 mJ。
图1-2飞秒激光放大器实物图（上）和功率图（下）
该激光器谐振腔拥有专利设计，即使泵浦光功率发生抖动，引起晶体中的热透镜变化，也可以保持谐振腔中激光的稳定输出；相比于传统高重频激光放大器中使用真空腔和TEC制冷，该晶体只需要使用水冷，成本更低，使用更加便捷。结合自研声光可编程滤波器进行光谱调制以抑制增益窄化，可使得放大后光谱覆盖750 nm到850 nm，满足多种应用场景的需求。该激光放大器经过30天×24小时高强度不间断运行测试，结构稳定可靠。
3．钛宝石激光低温放大器
自行研制了基于国产真空腔和国产低温制冷机的激光放大器。使用国产绿光泵浦源，将前端的预放大器激光注入后，可以获得大于40 W的激光输出，经过脉冲压缩后可以获得功率>35W，脉宽<40 fs的激光输出。
图1-3 钛宝石飞秒激光低温放大器实物图
在高重频激光的高功率放大时，由于激光晶体中的热效应严重，需要及时将热量移走，否则晶体中的热透镜和热畸变将导致激光光束质量恶化甚至损伤激光晶体。通过与国内制冷领域相关厂商开展联合攻关，采用低温循环冷媒对放置在真空腔中的激光晶体进行制冷，可将其冷却到-100°C以下，保证了激光功率的放大，相比于传统的液氮制冷，使用和维护都更加方便。该放大器经过7天×24小时高强度不间断运行测试，结构稳定可靠。
4. 钛宝石激光光谱展宽脉冲再压缩技术
自行研制了基于激光与气体相互作用进行光谱展宽的激光单元，通过压缩脉冲可以获得重复频率为10 kHz，功率>20瓦，脉宽<10 fs的宽带飞秒激光脉冲。
图1-4 飞秒激光与气体相互作用的光谱展宽实验效果图
通过使用超短超强激光脉冲在透明介质（如空气、惰性气体等）中传播时的非线性相互作用，可以对激光光谱进行展宽，其物理机制涉及多个非线性光学效应的动态平衡与耦合作用，通过控制激光聚焦参数和惰性气体气压，最终可以获得超连续白光。