荧光上转换、时间相关单光子计数和磷光技术可用于在不同时间尺度上测量荧光动态。

时间分辨光谱技术用于观察光激发分子系统中振动结构的变化。

激光诱导瞬态光栅光谱是一种泵浦-探测技术，它利用激光干涉而非单束激光来激发介质。

和频生成光谱用于评估表面和界面的振动特性，具有单分子层的灵敏度。

TR-ARPES 通过加入飞秒时间分辨率，扩展并补充了传统的 ARPES 技术。

二维电子光谱（2DES）是一种超快光谱技术，用于研究凝聚态体系中的电子态。

二维红外光谱（2DIR）是一种用于研究凝聚态体系中振动模的技术。

闪光光解与飞秒瞬态吸收实验类似，但其延迟时间范围在纳秒至微秒之间。

Z-scan 技术用于测量光学材料的非线性折射率和非线性吸收系数。

瞬态吸收实验可以对光激发样品的时间依赖吸收进行定量表征。

非线性显微镜是一种强大的成像技术，可在毫米深度下以亚微米分辨率对活体组织进行成像。

超快电子显微镜是一种泵浦-探测技术，其中激光脉冲用于激发材料，延迟的电子脉冲用于探测。

相干反斯托克斯散射（CARS）和受激拉曼散射（SRS）被用于实现高速、高灵敏度的无标记振动成像。

高能飞秒脉冲最复杂的应用之一是高次谐波产生过程。

非线性光学研究的主要重点是开发新的相干宽带光源，以及用于脉冲压缩的新技术。

使用超短高能激光脉冲产生 X 射线是一种具有吸引力的技术，可用于光谱和衍射测量中的 X 射线生成。

THz 产生用于研究固体和液体中集体运动的动力学，或用于成像光学不透明的样品。

复杂的激光系统，如 OPCPA，由多个部分组成，其中最关键的是用于泵浦和种子的前端部分。

载波包络相位决定了高能和阿秒科学实验以及光谱测量的精度。

同步激光系统可用于时间分辨实验，也可作为其他物理变量（如磁场）的同步开关。

光学参量啁啾脉冲放大是唯一能够在几个光学周期脉冲持续时间内同时提供高峰值功率和高平均功率的技术。

激光诱导光聚合，也称为直接激光写入，是一种在光敏树脂中形成三维纳米结构的技术。

多种基于激光的技术可实现对金属、半导体、玻璃及其他材料表面的微米级和纳米级结构化处理。

飞秒激光可在碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）中形成与空位相关的色心，这对于量子技术应用具有重要意义。

高度聚焦的超短激光脉冲可实现对玻璃、蓝宝石及其他透明晶体材料的体积改性。

飞秒激光与组织的相互作用具有极高的精确性和极小的热损伤，使其非常适用于医学领域。