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以激光为光源的一个光谱学分支。关于物质的能级细致结构以及物质如何同电磁辐射发生相互作用的大多数知识都来自光谱学。但是，在常规光谱学中，光谱线的相对宽度一般为10-6,而且所使用的光源的强度也是很弱的。这些缺点自然就限制了光谱研究的深入发展。自激光器开始作为光谱学研究的工具以来，情况发生了突变。激光器发射的激光具有异乎寻常的性质，其中包括高强度、单色性、方向性以及频率可调变等。这使得谱线的相对宽度减少了许多数量级，而激光的强度则是任何寻常光源无可比拟的。此外，激光脉冲的持续时间可以短到几十飞秒（10-15秒）。于是，激光同原子和分子之间的相互作用显示出了前所未有的性质，即非线性和相干性。这就赋予了光谱学以各种新面貌，而形成了激光光谱学。激光光谱学具有极高的光谱分辨率及极高的探测灵敏度，能以皮秒（10-12秒）及亚皮秒的时间尺度来研究分子和凝聚体，并能以新的方式来研究光化学及光物理的问题。这种发展不仅对自然界最深入的过程直接提供了启迪，并且也为多种科学技术的应用开拓了广阔道路。
