自1962年世界上第一臺(tái)半導(dǎo)體激光器發(fā)明問世以來， 半導(dǎo)體激光器發(fā)生了巨大的變化，極大地推動(dòng)了其他科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 被認(rèn)為是二十世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一。

半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍覆蓋了整個(gè)光電子學(xué)領(lǐng)域， 已成為當(dāng)今光電子科學(xué)的核心技術(shù)。由于半導(dǎo)體激光器的體積小、結(jié)構(gòu)簡單、輸入能量低、壽命較長、易于調(diào)制以及價(jià)格較低廉等優(yōu)點(diǎn)， 使得它目前在光電子領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛， 已受到世界各國的高度重視。

半導(dǎo)體激光器由于具有體積小、重量輕、效率高等眾多優(yōu)點(diǎn)，誕生伊始一直是激光領(lǐng)域的關(guān)注焦點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、醫(yī)療、通信等眾多領(lǐng)域。但是由于自身量子阱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的限制，半導(dǎo)體激光器的輸出光束質(zhì)量與固體激光器、CO2激光器等傳統(tǒng)激光器相比較差，阻礙了其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。近年來，隨著半導(dǎo)體材料外延生長技術(shù)、半導(dǎo)體激光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、腔面鈍化技術(shù)、高穩(wěn)定性封裝技術(shù)、高效散熱技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是在直接半導(dǎo)體激光工業(yè)加工應(yīng)用以及大功率光纖激光器抽運(yùn)需求的推動(dòng)下，具有大功率、高光束質(zhì)量的半導(dǎo)體激光器飛速發(fā)展，為獲得高質(zhì)量、高性能的直接半導(dǎo)體激光加工設(shè)備以及高性能大功率光纖激光抽運(yùn)源提供了光源基礎(chǔ)。

大功率半導(dǎo)體激光器是一類用途非常廣泛的光電子器件，輸出功率可以高達(dá)百瓦、千瓦，甚至準(zhǔn)連續(xù)輸出功率達(dá)萬瓦以上，而且這些器件的能量轉(zhuǎn)換效率可高達(dá) 50％以上。半導(dǎo)體激光器相對(duì)于其他類型激光器的最大特點(diǎn)就是波長多樣性，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，大功率激光器的研究幾乎包括整個(gè)650-1 700 nm波段。目前大功率半導(dǎo)體激光器以及大功率半導(dǎo)體激光器泵浦固體激光器在材料加工、激光打標(biāo)、激光打印、激光掃描、激光測距、激光存儲(chǔ)、激光顯示，照 明、激光醫(yī)療等民用領(lǐng)域，以及激光打靶、激光制導(dǎo)、激光夜視、激光武器等軍事領(lǐng)域均得到廣泛應(yīng)用。

光纖激光器的發(fā)展幾乎與激光器并 駕齊驅(qū)。早在1961年，美國光學(xué)公司就開始了光纖激光器的研究工作。20世紀(jì)80年代英國南安普頓大學(xué)的S.B.Poole等人用MOCVD法制成低損 耗的摻鉺光纖，由于摻鉺光纖激光器激射波長恰好位于光通信的低損耗窗口，隨著摻鉺光纖放大器(EDFA)在光通信領(lǐng)域中的地位不斷提高，才使光纖激光器成 為研究熱點(diǎn)。但是，早期的光纖激光器是將泵浦光直接耦合進(jìn)直徑小于10 Lm的單模光纖芯，耦合效率低，導(dǎo)致光纖激光器的輸出功率較低，一般輸出功率為毫瓦量級(jí)。然而，大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域更需要瓦級(jí)的光功率輸出。由于受到光纖制作 技術(shù)、泵浦光源以及光學(xué)技術(shù)的限制，光纖激光器發(fā)展比較緩慢。直到1988 年美國寶麗來公司Snitzer 等人發(fā)明了具有內(nèi)包層結(jié)構(gòu)的摻Nd3+雙包層光纖激光器，使得摻雜光纖的吸收效率有了顯著的提高，在十幾米甚至更遠(yuǎn)距離內(nèi)吸收效率達(dá)到90% 以上。雙包層光纖的發(fā)明為瓦級(jí)甚至更高功率單模光纖激光器的實(shí)現(xiàn)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代后期，隨著半導(dǎo)體激光器及其摻雜光纖制作技術(shù)的日益成 熟，光纖激光器的研究也取得了重大進(jìn)展，其輸出功率從1994年的500mW提高到2002年的2000W。

高功率光纖激光器將半導(dǎo)體激光器泵浦技術(shù)和雙包層光纖摻雜制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，吸收兩者優(yōu)勢，將高功率、低亮度、廉價(jià)的多模LD光通過泵浦雙包層光纖結(jié) 構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)高亮度、衍射受限的單模激光輸出，大大提高了耦合及轉(zhuǎn)換效率，增加了輸出激光功率。它以散熱性能好、轉(zhuǎn)換效率高、激光閾值低、可調(diào)諧范圍寬、光束質(zhì)量 好、免維護(hù)等顯著優(yōu)勢，受到各國科技工作者的重視。

 光纖激光器應(yīng)用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠(yuǎn)距通訊、工業(yè)造船、汽車制造、激光雕刻、激光打標(biāo)、激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割 /焊接(銅焊、淬水、包層以及深度焊接)、軍事國防安全、醫(yī)療器械儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)，作為其他激光器的泵浦源等等。

目前，隨著光纖通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，超快速光電子學(xué)、非線性光學(xué)、光傳感等各種領(lǐng)域應(yīng)用的研究已得到日益重視。其中，以光纖作基質(zhì)的光纖激光器，在 降低閾值、振蕩波長范圍、波長可調(diào)諧性能等方面，已明顯取得進(jìn)步，是目前光通信領(lǐng)域的新興技術(shù)，它可以用于現(xiàn)有的通信系統(tǒng)，使之支持更高的傳輸速度，是未 來高碼率密集波分復(fù)用系統(tǒng)和未來相干光通信的基礎(chǔ)。目前光纖激光器技術(shù)是研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。

我國加緊制定半導(dǎo)體激光器和光纖激光器二個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

由“全國光輻射安全和激光設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”（SAC/TC284）歸口組織編寫的“半導(dǎo)體激光器總規(guī)范”，以及由（SAC/TC284）下屬的“大 功率激光器應(yīng)用分技術(shù)委員會(huì)”（TC284/SC2），組織編寫的“光纖激光器總規(guī)范”這二個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)正在加緊制定中。

“半導(dǎo)體激光器總規(guī)范”是由西安炬光科技公司牽頭，中科院西安光機(jī)所、北京國科激光公司、武漢華工正源光子公司、中科院半導(dǎo)體所、中國電子科技集團(tuán)13所和44所等7個(gè)單位的21位專家，聯(lián)合制定的這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)將作為國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的。

已于2013年上半年將征求意見稿發(fā)到行業(yè)內(nèi)的147個(gè)單位，在征集意見的基礎(chǔ)上于2013年6月下旬在京召開了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿會(huì)議，以便形成送審稿。

“光纖激光器總規(guī)范”由武漢銳科光纖激光器技術(shù)公司牽頭，武漢華工激光工程公司、華中科大激光加工國家中心、深圳大族激光等4個(gè)單位的6位專家，于 2012年9月完成了討論稿。并擬聯(lián)合中科院長春光機(jī)所、上海光機(jī)所等單位共同制定作為我國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)劃2014年完成。

直接半導(dǎo)體激光器和光纖激光器在工業(yè)方面的應(yīng)用，尤其在發(fā)展我國高功率激光切割、激光焊接、激光熔復(fù)，以及激光直接制造等方面的應(yīng)用前景，和參與國際市場的競爭，此二標(biāo)準(zhǔn)的影響將是深遠(yuǎn)的。