調Q技術
調Q技術是將雷射能量壓縮到寬度極窄的脈衝中，從而使雷射光源的峰值功率提高几個數量級的一種技術（脈衝寬度指的就是時間，通常我們所說的飛秒雷射就是脈衝寬度為飛秒量級的雷射）。
雷射產生的條件：需要形成粒子數反轉。那麼當粒子數反轉超過一定值後，就會形成振蕩，產生雷射。當雷射發射以後，上能級粒子數就消耗掉了，所以振蕩就停止了，直到下一次粒子數累積後再反轉。這也就是為什麼普通雷射器峰值功率不能提高的原因（一般只有千瓦數量級）。
改變雷射器損耗的方法很多，比如轉鏡調Q、電光調Q、聲光調Q、飽和吸收調Q等。再以電光調Q為例，在雷射器裡面新添加的器件是偏振片和電光晶體，然後通過周期控制電光晶體，使得其偏振方向與前面偏振片方向周期性轉變：平行或者垂直。偏振原理：當偏振片平行時，光全部通過；偏振片正交（即垂直）時，光全部攔截。當光全部攔截時就表示雷射器的損耗非常非常大。調Q技術一般可以提高2個數量級的峰值功率，達到10^6W （MW）量級（^表示冪次方），脈寬為納秒量級左右。
鎖模技術
實現鎖模的方法有很多種，但一般可以分成兩大類：即主動鎖模和被動鎖模。主動鎖模指的是通過由外部向雷射器提供調製信號的途徑來周期性地改變雷射器的增益或損耗從而達到鎖模目的；而被動鎖模則是利用材料的非線性吸收或非線性相變的特性來產生雷射超短脈衝。
鎖模，也叫鎖相，顧名思義，就是鎖定雷射器的模式，或者鎖定雷射的相位。回顧下幹涉的原理：當電磁波（光）滿足一定的條件：相位差（光程差）恆定，振動方向一致，就會產生幹涉。如圖2（b）所示，當鎖定不同雷射縱模（即頻率）之間的相位差後，就會將大部分能量集中到幹涉增強處；圖2（b）為普通未鎖定相位的光強時域分布。通過這種方法，可以將脈衝寬度壓縮到皮秒量級，甚至到亞飛秒量級，功率達到10^9W（GW）量級。
啁啾脈衝放大技術
啁啾脈衝放大技術不僅將峰值功率提升了近10個數量級，而且體積小、成本低，也避免了上述的問題，甚至成為類似於神光系列大裝置雷射系統的基本手段。
啁啾脈衝放大技術原理如圖3所示，結構上分為四部分：振蕩器、展寬器、放大器、壓縮器。原理就是先展寬、然後放大、再壓縮成高功率短脈衝的雷射。這個好處就在於，極大地避免了在帶有增益介質的放大器中產生高峰值功率的雷射，從而避免元件損傷等。
光學參量啁啾脈衝放大技術
光學參量放大（OPA）是指一束高頻率的光（泵浦光）和一束低頻率的光（信號光）同時進入非線性介質中，輸出中的信號光由於差頻效應而得到放大，當然於此同時會產生兩者光頻差的第三種相干光，稱之為閒頻光（必須符合能量守恆定律）。
由於該技術採用非線性晶體（例如KDP、BBO等），而不是利用增益介質的粒子數反轉，所以沒有熱效應，沒有ASE效應等，具有非常高的信噪比。