光脈沖就是光源按著一定時間間隔時斷時續的發光，特別是非常短的光脈沖通常用激光器產生（激光脈沖），即具有高度定向的輻射。

由于極高的光頻率，當光脈沖的光帶寬跨越平均頻率的很大一部分時，光脈沖可能會非常短（超短）。例如，中心頻率為300 THz（對應于1 μm 波長）的高斯脈沖很容易具有30THz的帶寬，如果脈沖是變換限制的，這已經對應于≈15fs的脈沖持續時間。

直接在激光器（被動鎖模鈦藍寶石激光器）中產生的最短光脈沖的持續時間約為5fs，僅對應于幾個光周期（幾個周期脈沖）。應用于類似脈沖的脈沖壓縮技術可達到非常短的飛秒的脈沖持續時間，而高次諧波的產生甚至可以產生阿秒脈沖。另一方面，許多商業上重要的激光源（特別是Q開關激光器）產生納秒脈沖（通常具有相當大的脈沖能量），這被認為是短脈沖的，但不是超短脈沖。納秒脈沖（來自納秒激光器）也有許多重要的應用，例如在激光材料加工方面。

根據所需的脈沖持續時間、脈沖能量和脈沖重復率，使用不同的脈沖生成、脈沖壓縮和脈沖表征方法，總體上涵蓋了極其廣泛的參數體系。

高峰值功率和強度

由于脈沖持續時間短，而且有可能產生強烈的聚焦，即使脈沖能量適中，光脈沖也可用于產生極高的光強度。例如，一個只有10毫焦耳能量的10-fs脈沖的峰值功率為1TW=1000GW，相當于大約1000個大型核電站的總功率。這種功率可以很容易地集中到直徑只有幾微米的地方。因此，放大的超短脈沖對高強度物理學非常重要。

光脈沖的特征

有各種方法用于測量所實現的脈沖持續時間或用于在其他方面的脈沖特征。特別是對于測量超短脈沖的持續時間，純光學技術是非常重要的，因為電子技術對于這種目的來說太慢了。

單次或重復脈沖生成

納秒脈沖持續時間范圍內的短激光脈沖通常以單次模式（按需脈沖，脈沖之間有長且可能不規則的中斷）或以脈沖重復率通常為千赫茲的重復模式產生。與此相反，超短脈沖（即持續時間在皮秒或飛秒區域）常常以脈沖串的形式產生，其重復頻率高達數兆赫茲或甚至數千兆赫茲。

脈沖串

在某些情況下，激光源不會產生周期性的脈沖序列，而是產生周期性的脈沖串序列，其中每個脈沖串由一定數量的短脈沖或超短脈沖組成。可以有很高的脈沖重復率，例如在兆赫茲或千赫茲區域，而脈沖串的重復率可以低得多，例如在千赫茲區域甚至更低。

脈沖傳播

媒體中的脈沖傳播有許多有趣的方面。透明介質中的脈沖峰值以群速度而不是相速度傳播。色散會導致脈沖的時間變寬（或有時壓縮）。對于高的峰值強度，光學非線性會強烈影響脈沖的傳播；通常它們會導致脈沖變寬，但強烈的非線性壓縮也是可能的。

除了實驗測試，脈沖傳播的細節也可以通過各種數值模擬來研究。在某些情況下，例如脈沖在單模光纖中的傳播或具有固定高斯光束輪廓的自由空間傳播，我們可以忽略橫向空間尺寸，只考慮每個位置的復數振幅與時間或頻率的關系。