研制大功率、光束质量好、高效、紧凑的高能激光器系统，是世界各国长期探索研究的目标。而光纤激光器作为近年来高功率激光光源研究领域中的热点，与气体或常规固体激光器相比，具有结构简单、散热效果好、转换效率高、阈值低、使用寿命长、系统维护简单等优点。特别是近年来，随着双包层光纤的出现，使多模抽运成为可能，从而为提高光纤激光器的输出功率提供了解决途径，实现了掺稀土元素光纤激光器的大功率输出。然而由于单个光纤激光器在高功率条件下会产生非线性效应，以及光纤本身能承受的阈值功率的限制，单个光纤激光器不可能得到超高功率。因此光纤激光器的相干合成成为研究的重要方向。

　　实现光纤激光器的相干合成主要有主震荡功率放大和自组织型光纤激光器阵列两种方式。相对于主震荡功率放大的方式，自组织型光纤激光器阵列具有结构紧凑、相位控制简单及合成效率高等特点，因此成为近期理论界研究的热点。目前对自组织型光纤激光器阵列的理论研究主要集中在两个方面。一方面是对光纤激光器阵列光谱响应参数的研究。因为光谱响应参数是自组织型光纤相干合成技术的关键参数之一，它决定着阵列输出信号的频段。另一方面是对光纤激光器阵列动态特性的研究。光纤激光器阵列作为一个复杂的系统，对其动态特性的研究有利于搞清整个系统的运作机制，有利于改善整个系统，从而提高输出信号的光束质量。

　　动态特性研究

　　增益区+耦合区模型

　　目前大多数已发表的关于光纤激光器阵列相干合成技术的理论文章都着重于分析在不同类型的耦合结构下光谱响应的变化，而对各路激光之间如何同步的机制并没有进行深入的研究。研究光纤激光器阵列的动态特性，有利于对其同步机制的理解。

　　对光纤激光器阵列进行抽象，对其功能进行模块化分解。

　　这是一个N路光纤激光器阵列耦合的示意图。在z=O处为一个反射率接近100%的全反射镜。而在腔体的另一端，即z=L处为一个反射率较小的反射镜，光纤激光器阵列的输出光就是从此处输出。在g-zg+之间为增益区间，我们认为所有的增益介质只存在于这个区域内。在c-zL之间为耦合区间，各路激光的耦合就是在这个区间完成的。那么我们认为激光在整个腔体的其他部分，即Ozg-和g+zc-区间都是自由传输的。

　　光纤激光器，是使用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器。一般来说光纤激光器主要由泵浦源、隔离器、合束器、掺杂光纤等部件构成。泵浦源由一个或多个大功率激光二极管阵列构成，其发出的泵浦光经特殊的泵浦结构耦合入作为增益介质的掺稀土元素光纤，泵浦波长上的光子被掺杂光纤介质吸收，形成粒子数反转，受激发射的光波经谐振腔镜的反馈和振荡形成激光输出。

　　与传统的固体及气体激光器相比，光纤激光器具有激光光束质量好、能量密度高、电光转换效率高、散热性能好、结构紧凑、免维护、柔性传输、可加工材料范围广等优良特点，被誉为“第三代激光器”。光纤激光器电光转换效率可达30%-35%，是传统固体、气体激光器效率的几倍，非常节能环保。光纤激光器拥有的上述无可比拟的技术优势，使其广泛应用于雕刻、打标、切割、熔覆、焊接、表面处理等材料加工领域，正在逐渐取代各种物理加工、化学加工、印刷加工等传统加工方式。

　　随着美国IPG公司 2003年在中国卖出第一台调Q脉冲光纤激光器开始，商用的脉冲光纤激光器在中国市场的发展正式拉开帷幕。2004年，基于南安普顿大学为技术基础的英国SPI公司将MOPA可调脉宽光纤激光器以美国苹果公司产品的应用为契机推入了中国市场。自此之后长达5年时间里，中国光纤激光器市场(调Q光纤激光器与MOPA光纤激光器)被这两家激光公司垄断了近乎90%以上的份额。

　　2008年，武汉锐科推出了第一台国产商用调Q脉冲光纤激光器, 率先打破了美国IPG的垄断格局。2009年，锐科调Q光纤激光器已经开始小批量供应市场，并初步获得了市场对国产激光器的认可。2009年初，深圳杰普特首先推出国产商用MOPA脉冲光纤激光器，打破了英国SPI的垄断局面。紧接着，深圳创鑫也向市场推出了商用调Q脉冲光纤激光器产品。

　　经过这些年的发展，武汉锐科在中高功率连续光纤激光器领域，锐科、杰普特、创鑫等公司在脉冲光纤激光器领域逐步占据国内较大的市场份额，国产光纤激光器正在逐渐夺回中国市场。

　　截至2016年底，国产光纤激光器大小品牌已有二十余家，在与国外品牌的激烈竞争中，不断创新突破，发展速度越来越快。国产调Q脉冲光纤激光器主要供应商包括武汉锐科、深圳创鑫、深圳联品、中科光汇等;而深圳杰普特凭借MOPA脉冲光纤激光器的独特技术优势进一步巩固了自己的MOPA光纤激光器的行业龙头地位。甚至在中高功率连续光光纤激光器这一国外产品传统优势领域，也已经形成以武汉锐科为首的一批优秀的国产品牌：深圳创鑫、深圳杰普特、上海飞博、中科光汇、深圳联品、海富光子等。

　　根据Strategies Unlimited发布的研究报告，2016年全球激光器市场的年度总收入104亿美元，预计2017年将有望超过110.9亿美元，其中全球光纤激光器的年度收入在2017年将以8%的速度增长，达到14.094亿美元。

　　2016年度，中国有超过65万台中小功率激光加工装备应用于激光焊接、打孔、打标等领域;中功率激光切割机、焊接机装机量过万台;高功率激光机床的装机量超过2300台。2011年以来，我国激光加工行业的市场规模持续增长，到2016年已达到333亿元，具体情况如下：

　　数据来源：《2016年中国激光产业回顾与展望》，中国光学学会激光加工专业委员会

　　2013年至2016年，我国国产光纤激光器的销售台数逐年连续增长，具体如下：

　　数据来源：《2016年中国激光产业回顾与展望》，中国光学学会激光加工专业委员会

　　国产低功率光纤激光器主要用于3C产品打标、微雕等精细加工领域。国产中功率光纤激光器广泛应用于金属薄板切割和焊接领域，预计未来几年销量将保持快速增长。国产千瓦级以上的高功率光纤激光器主要应用于激光切割、打孔、焊接等工业领域，随着我国汽车行业轻量化的推进和复合材料加工市场的应用拓展，高功率激光器具有良好的发展前景。未来几年，我国激光产业的应用热点领域将包括激光清洗(除油漆、除油污、除氧化层、清洗螺杆、除锈、清洗焊缝、模具修复等)、激光焊接、超快脉冲皮秒/飞秒激光器应用等。