Pour une même énergie, plus le temps est bref, plus la puissance délivrée est élevée. En chirurgie oculaire, l’énergie des pulses délivrés est de l’ordre du micro-Joule, pour une irradiance de l’ordre d’un joule/cm2. Les longueurs d’ondes utilisées pour générer un rayonnement à même d’interagir avec le tissu cornéen sain sont dans le proche infra rouge (800 nm à 1 micromètre).

Quand une impulsion femtoseconde est focalisée au sein du tissu cornéen (stroma), elle y provoque cette ionisation, qui est suivie de l’apparition d’une bulle de cavitation liée à l’expansion de ce plasma constitué d’ions. Ce plasma diffuse ensuite dans le stroma adjacent, et un collapsus survient autour d’un « défaut de continuité » ou « disruption », c’est à dire une rupture localisée du tissu.

Si on juxtapose judicieusement ces impulsions femtoseconde, de manière contiguë et régulière, on peut réaliser un tracé de découpe dont la géométrie est ajustable et précise.

Ceci s’accomplit sans effet thermique, donc sans brûlure, en raison de la durée extrêmement brève des impulsions femtosecondes et donc de l’énergie très faible qui est dégagée. Ainsi, pour créer un capot cornéen, un laser femtoseconde nécessite de délivrer une succession d’impacts dont l’espacement, la profondeur et la répartition dans l’espace tridimensionnel du tissu cornéen doit être parfaitement contrôlée.