基于与固态激光器增益介质的光谱吸收特征的交叠，来选择半导体激光器的波长，这与弧光灯的宽带发射光谱相比，能显著降低热负荷。考虑到发射1064nm波长的钕掺杂激光器的普及，808nm的半导体激光器长成为20多年来半导体激光器生产中产量最大的产品。

随着多模半导体激光器亮度的提高，以及在本世纪第一个十年中期使用体布拉格光栅（VBG）稳定窄发射线宽的能力成为可能，第二代改进的二极管泵浦效率得以实现。880nm左右的较弱和光谱窄吸收特性，引起了人们对光谱稳定的高亮度泵浦二极管的极大兴趣。这些更高性能的激光器使直接泵浦钕的上激光能级4F3/2成为可能，能够减少量子亏损，从而改善平均功率更高时的基模提取，否则将受到热透镜的限制。

到本世纪第二个十年早期，我们目睹了单横模1064nm激光器，以及在可见光和紫外波段工作的其频率转换激光器的显著功率提升趋势。鉴于Nd：YAG和Nd：YVO4较长的上能态寿命，这些DPSSL的调Q运行提供高脉冲能量和高峰值功率，非常适合烧蚀材料加工和高精度微加工应用。

光纤激光器。光纤激光器提供高性价比的方式来转换高功率半导体激光器的亮度。尽管波长复用光学器件可以将相对低亮度的半导体激光器转换为更亮的激光器，但这是以增加光谱宽度和光机械复杂性为代价的。光纤激光器已证明在亮度转换中特别有效。

举例来说，比较以下最佳的激光器：其中~5kW的976nm泵浦功率来自于400μm和0.46NA的光纤（95mm-mrad的光束质量），相当于0.55W/(mm-mrad)的泵浦亮度。该泵浦光由光纤激光器转换为~4kW的1064nm光束，从20μm和0.06NA的光纤输出，其亮度为11,098W/(mm-mrad)。光纤激光器提供的亮度增强>20,000倍，或者超过四个数量级！

20世纪90年代推出的双包层光纤，使用被多模包层包围的单模纤芯，可以有效地将更高功率、更低成本的多模半导体泵浦激光器导入到光纤中，从而创造出一种更经济的方法，将高功率半导体激光器转换为更亮的光源。对于掺镱（Yb）光纤，泵浦激发以915nm为中心的宽吸收带，或在976nm附近的较窄吸收带。随着泵浦波长接近光纤激光器的激射波长，所谓的量子亏损得以减少，从而使效率最大化并且使需要耗散的废热量最小化。

光纤激光器和二极管泵浦固态激光器，都依赖于二极管激光器亮度的提升。一般来说，随着二极管激光器的亮度不断进步，它们泵浦的激光器的功率也随之提升。半导体激光器的亮度改进倾向于促进更高效的亮度转换。

正如我们期待的那样，空间和光谱亮度对于未来的系统来说将非常必要，这将使固态激光器中窄吸收特征的低量子亏损泵浦、以及用于直接半导体激光器应用的密集波长复用方案成为可能。

市场和应用

高功率半导体激光器的进步，已使得许多重要的应用成为可能。由于高功率半导体激光器的每亮度瓦成本已以指数级降低，这些激光器既取代了旧技术，又使新的产品类别成为可能。

随着成本和性能每十年改善10倍以上，高功率半导体激光器以无法预料的方式扰动了市场。虽然很难精确地预测未来的应用，但是通过回顾过去三十年来构思未来十年的可能性（见图2），也会带来很多启发。

图2：高功率半导体激光亮度的提升，使得应用得以拓展。

20世纪80年代：光存储和最初的小众应用。光存储是半导体激光器的首个大规模应用。Hall最初展示红外半导体激光器后不久，通用电气公司的Nick Holonyak就展示了首款可见红光半导体激光器。在这之后二十年，光盘（CD）进入市场，并启动了光存储市场。

半导体激光技术的持续创新带来了光存储的发展，如数字多功能光盘（DVD），然后是蓝光光盘（BD）。这是半导体激光器的第一大市场，但通常中等的功率水平，使得一些其他应用仅限于相对较小的利基市场，如热敏打印、医疗应用以及精选的航空和国防应用。

20世纪90年代：光网络繁荣。在20世纪90年代，半导体激光器成为通信网络的关键。半导体激光器被用于通过光纤网络传输信号，但是用于光学放大器的更高功率的单模泵浦激光器，对于使光网络经济地扩展、并真正支持因特网上的数据增长至关重要。[7]

高功率半导体激光器最初的先驱之一Spectra Diode Labs（SDL）是所电信泡沫淹没的一个例子。SDL于1983年成立，由Spectra-Physics和施乐公司合资组建，于1995年上市，市值约为1亿美元。五年后，SDL在电信业爆发的高峰期间被JDSU以超过400亿美元的价格收购，这是历史上最大的技术收购之一。 不久之后，电信业破灭，毁掉了数万亿美元的资本，现在看来，这可能是历史上最大的泡沫。[8]

21世纪：激光作为一种工具。尽管电信业萧条非常具有破坏性，但高功率半导体激光器的大规模投资，为其被更广泛的采用奠定了基础。随着性能和成本的提升，这些激光器在各种各样的加工领域，正越来越多地取代传统的气体激光器或其他能量转换源。

基于半导体的激光器已经成为广泛应用中普遍使用的工具。其工业应用范围从传统制造工艺（如切割和焊接）到新的先进制造技术（如用于3D打印金属部件的增材制造）。微制造应用甚至更加多样化，因为智能手机等关键产品，已通过这些激光器的精确功率传输而在商业上变得可行。航空航天和国防应用涵盖广泛的关键任务应用，未来可能包括下一代定向能系统。