结构紧凑、高功率，以及高光束质量的偏振激光器在诸如微加工和高效谐波生产等工业和研究领域的应用需求正不断增长。通过对晶体形状、冷却机制及谐振器设计等要素的优化组合， 激光器和放大器之类的激光器产品呈现出以下优点：短脉宽、高峰值功率、高脉冲重复率和高平均功率下的高光束质量。同时，他们还可以为光束形状提供高度的灵活性，从圆形光束, 到线形一维和二维平顶光束，再到矩形光束等等，从而为门类广泛的特殊应用提供附加价值。

目前，武汉光谷激光产业相关企业达200多家，总收入超150亿元，比2009年增长35%。激光企业总数和激光产品年产值占全国一半以上，形成了上游为激光材料及配套元器件，中游为激光器及其配套设备，下游为激光应用产品、消费产品、仪器设备等完整的产业链，位居全国第一。

用超快激光以特定的方式照射玻璃，能够使玻璃对随后的湿法化学蚀刻的敏感度提升一千倍。这意味着可以通过玻璃块引导直径几微米的激光束，并且随后在玻璃体内刻蚀出精细的管道。这种方法可以用来创建微型孔，将完整的微流体系统刻蚀到玻璃体中，或者实现具有极高表面质量的切口。

激光推进是利用远距离高能激光加热气体工质，使气体热膨胀产生推力，推动飞行器前进的新概念推进技术，具有比冲高、有效载荷比大、发射成本低等优点，可广泛用于微小卫星近地轨道发射、地球轨道碎片清除、微小卫星姿态和轨道控制等领域。应用于卫星近地轨道发射时，可使发射成本降低至每千克几百美元，远远低于目前化学火箭每千克上万美元的发射成本，因而受到各国广泛关注。

光纤激光器具有出色的性能、输出功率放大能力，以及更宽的输出波长范围。它们不仅对现有应用起到了增强作用，还将在工业领域找到新的用武之地。可以预见，光纤激光器的市场份额必将日益扩大。

光纤激光器的体积只有鞋盒那么大，却可以提供10-40mW聚焦的纳秒脉冲，在打标时能在材料不受到热影响的情况下改变材料表面的颜色，形成永久的标识。与光学扫描振镜结合使用，便可以打出任何图案，使之成为应用广泛的打标工具。

直接半导体激光器和光纤激光器在工业方面的应用，尤其在发展我国高功率激光切割、激光焊接、激光熔复，以及激光直接制造等方面的应用前景，和参与国际市场的竞争，此二标准的影响将是深远的。

超快激光切割支架，不论在能力或质量上均明显优于光纤激光。超快激光切割金属支架的质量优越，缩短实际的支架制造时间。而对于光纤激光无法切割的第三代可降解支架，超快激光则是最理想的解决方案。

上世纪90年代初随着克尔透镜锁模（KLM）钛宝石激光器的发明，飞秒激光技术得到了迅速发展，并被广泛应用于强场物理、超快现象、微纳加工、生物医学、宽带通信等领域。目前KLM钛宝石激光振荡器作为最成熟的飞秒激光光源，可以直接产生接近单个光学周期（~2.7fs）的极短脉冲，但由于其中心波长在近红外区域，调谐范围有限，因此限制了在更宽波段范围内可开展的超快光谱研究应用。

中国为了研发半导体可调激光器也开展了大量的研究与发展工作。2016年初，国家重点专项“战略性先进电子材料”中还特别拨款支持可调激光器芯片的研发。尽管如此，我国在这一高端光电子芯片与器件领域一直处于空白状态。

近年来，高功率掺镱光纤激光器以其高功率、高可靠性、高光束质量等优势广泛应用在工业、医疗、科研、军事等领域。然而随着输出功率的逐步提高，非线性效应及热损伤越来越成为制约光纤激光器发展的重要因素。他们使光纤激光器的光束质量降低，输出功率难以进一步提高，阻碍了光纤激光器的进一步发展。因此，研究大模场，高掺杂，高光束质量的光纤是目前光纤激光器发展急需解决的问题。

深紫外全固态激光源指输出波长在200nm以下的固体激光器，与同步辐射和气体放电等非相干光源相比，具有光子能量高、光谱分辨率高、光子流强且密度大、可低重频至高重频及纳秒、皮秒和飞秒多种运转模式等特色。长期以来，深紫外波段一直缺乏这种实用化、精密化激光源，制约了深紫外波段科学仪器和前沿研究的发展。