Ultrakratki impulzni laser je splošno ime za katero koli vrsto laserja, ki proizvaja impulze ali izbruhe koherentne svetlobe v izjemno kratkih časovnih obdobjih, običajno merjenih v pikosekundah ali femtosekundah. Pikosekunda je ena bilijona sekunde, femtosekunda pa je 1,000-krat krajša od pikosekunde ali ene štirilijonke sekunde. Te preklopne stopnje za ultrakratki impulzni laser mu omogočajo, da premaga nekatere učinke degradacije, s katerimi se srečujejo običajni nepulzni laserji. To jim omogoča uporabo v vojaški tehnologiji, podatkovnih komunikacijah in v medicinski znanosti, kot je uničenje virusov v telesu z zunanjim laserskim zdravljenjem, ne da bi škodovali normalnemu živemu tkivu.
Časovni razpon, v katerem se trajanje impulza razteza v trenutni laserski tehnologiji ultrakratkih impulzov od leta 2011, je od nekaj pikosekund za vsak laserski impulz do 5 femtosekund. Tehnologija se usmerja k ustvarjanju ultrakratkega impulznega laserja v atosekundnem območju, ki bi imel impulze, ki bi se pojavili 1,000-krat hitreje kot femtosekundni laser ali enkrat na vsako kvintiliontino sekunde. Attosekundni laserji bi raziskovalcem omogočili sledenje gibanju elektronov okoli atomskih jeder v realnem času, kar bi pomagalo pri raziskavah in razvoju fizike in kemije.
Medtem ko so zgodnji laserji temeljili na ustvarjanju snopov koherentne svetlobe z uporabo rubinskih kristalov, femtosekundni laserji uporabljajo aluminijev oksid, dopiran s titanom, vrsto modro-zelenega safirja, ki je bil prvič proizveden leta 1986 v ta namen. Tipična impulzna energija takega 20 femtosekundnega laserja je približno 3 nanojoule na impulz ali tri milijarde džula. Ker gre za izjemno majhno količino energije, se žarek ojača z zunanjim virom sevanja. Polprevodniški materiali so se izkazali kot najboljši ojačevalniki, pri čemer je najučinkovitejše iterbijevo steklo, ki ojača impulz do 100 joulov na kvadratni centimeter. Zgodnji poskusi uporabe barvil ali kristalov neodim:itrijevega aluminijevega granata so povečali energijo impulza z 1 milijoula na 0.5 joula na kvadratni centimeter.
Obstaja veliko možnih aplikacij za uporabo ultrakratkih impulznih laserjev. Optične komunikacije s prenosom svetlobnih signalov bi dvignili na novo raven, kar bi omogočilo prenašanje veliko več podatkov na impulznem žarku, kot je trenutno sposobna optična vlakna od leta 2011, kar daje izrazu širokopasovni dostop povsem nov pomen. Uporabili bi jih lahko tudi za odstranjevanje materialov s površine in spreminjanje le-te iz trdnega v plinasto brez dodajanja toplote v procesu, kar bi izboljšalo različne industrijske postopke rezanja in oblikovanja kovin in kompozitov. Tehnologija ponuja tudi prednost, da služi kot izjemno natančna oblika skalpela v medicini za odstranjevanje rakavih tumorjev ali popravilo optične roženice pri ljudeh z oslabljenim vidom.