高功率超快激光在透明光学介质中（如空气、水、玻璃）传输时，在各种光学效应的综合作用下，会出现一种独特的非线性光学现象，即激光成丝,简称光丝。

光丝具有光强高、导电性强、光谱宽和传输距离长的特点，具有广泛应用前景，是当前物理的研究前沿之一。

那么光丝究竟是如何形成的？我们知道，像激光笔中射出的激光是没有成丝现象的，这是因为功率不够，并且平常使用的激光也不需要达到很大的功率，但如果说我们将激光的功率增大到 10¹³ W/cm² 这个量级时，就必须要考虑介质的非线性光学效应，也就是说介质的折射率会随光强的改变而不同，整体效果就像是一个凸透镜一样，我们称之为激光的自聚焦效应，此时激光不断聚焦，功率继续增大，直到介质无法“承受”，发生电离产生等离子体。很凑巧的是，等离子体正好具有散焦效应，一边是聚焦，一边是散焦，当两者达到平衡时，激光的尺寸便会保持不变，能够进行长距离的传输，甚至在轨卫星发出的激光能在大气层中成丝。透明介质中由于发生多光子电离会留下一根细长的肉眼可见的等离子体通道，其直径从几十至数百微米，长度则从几厘米至上千米。飞秒光丝诱导形成的等离子体通道，是激光成丝现象最直观的表象。

图1. 实验光路中的光丝产生

光丝诱导荧光光谱技术，就是在光丝的基础上发展而来的。前面说到，激光功率足够强时，可以电离介质形成等离子体，我们知道，等离子体是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，是不同于固体、液体和气体的物质第四态。在自然界里，炽热烁烁的火焰、光辉夺目的闪电、以及绚烂壮丽的极光等都是等离子体作用的结果。由于光丝现象而产生的等离子体通道，它不可能一直存在下去，电子和离子总要复合，复合过程中就会辐射出携带着物质成分信息的荧光指纹光谱，在中学物理中，我们知道，不同物质由激发态向基态跃迁产生的荧光波长是不同的，因此可以根据荧光信号来辨认物质。这就是光丝诱导荧光光谱技术。