光纖激光器具有諸多好處，例如長壽命、低復雜度、降低運行成本以及維護要求低。如今，可以在繁多的基于光纖的產品中，找到功率量級與過去采用二氧化碳激光器的應用需求相匹配的光纖激光器。
光纖激光器最早于1961年歸功于Elias Snitzer，并于1962年由美國通用電氣公司(GE)和美國國際商用機器公司(IBM)的兩個小組，首次演示驗證了從半導體二極管發射相干光(首臺二極管激光器)。從此以后，光纖激光器技術的功率量級得以極大提高，達到了成熟的、“歷史性的”二氧化碳激光器技術的水平。正是在這50千瓦平均功率的量級上，技術方面的差異引出最清晰的焦點：一個50千瓦的二氧化碳激光器占據了一間小房子的空間，而一個50千瓦光纖激光器僅占用接近一個大的冷凍柜空間。
光纖激光器的其他各項好處，例如使用方便、結構組成簡單、接近零維護、轉換效率高以及運行成本低等，已被廣泛接受。因為一些用戶會更喜歡與熟悉的產品和技術，因為一些用戶寧可一直采用已熟悉的產品和技術，以及保持與激光器供應商之間已建立關系，目前采用的二氧化碳技術始終難以被取代。
光纖激光器結構
光纖激光器包括一系列物理性拼接在一起的光纖構件，使激光束不離開光纖組成的光纜，直至激光束從聚焦于工件的光纖顯現。當這種工程方法與使用單發射泵二極管相結合時，其結果是可獲得最強大和持續時間最長的激光工具。單發射泵二極管的平均故障間隔時間(MTBF)壽命達到30萬小時。雖然這是以可靠的統計數據為基礎，但這些數值實在太高，有些激光器用戶難以置信。或許，給予這些典型電信壽命時間數值的可信度缺乏，至少部分地是因為與采用二極管條或者二極管堆棧作泵有關的壽命時間問題。就在光纖激光器問世之前，許多以二極管條、特別是二極管堆棧作泵的固態(DPSS)激光器，其可靠性聲譽相當差。
光纖激光器技術面臨著許多挑戰：對背向反射的敏感性；隨著時間推移，神秘光子暗化效應或者光纖退化；以及最近認知的，切割厚度大于15毫米的材料時，各種紅外(IR)固態激光器(盤和光纖兩者)，與二氧化碳激光器之間的差異。雖然對于解決這些問題的完整解釋超出了本文的范疇，但所有這些問題現在已經得到解決。
低功率光纖激光器的發展
由于在譜系高低功耗兩端的大批量銷售，已經實現了垂直整合所取得的規模經濟。在低功率的檔次上，低功率光纖激光器的銷量已使閃光燈泵激光打標機的銷量黯然失色。已經售出了數以萬計的這種低功率裝置，幾乎每一個標識系統制造商在其產品陣容都有一個基于光纖激光器的打標機。
已有必要在對光纖激光器科學的深入理解基礎上，覆蓋整個激光器功率范圍，嚴格控制各個光纖激光器系統中每一個基于光纖組件的技術指標。這已導致構建一個能夠加以混合和匹配，形成廣泛激光器系列的光纖組件的大型“工具箱”。對超短脈沖激光器業界正在生產和使用的光纖激光器產品系列的簡要考查說明了這一點。
在低平均功率領域里，這項可擴展模塊化技術走向何方？答案是，在許多不同的方向。在產品范疇的低功率端，我們將介紹一部分，但并非所有的方向。
納秒至毫秒級脈沖的光纖激光器
直到最近，標準納秒激光打標模塊已能滿足大多數一般激光打標應用要求。這些激光器的功率量級達到50瓦，具有同樣的足跡，沒有亮度衰減。
要求高平均功率和高亮度的組合，維持表中所示高的消融效率。實際上，有此類相同激光器的衍生產品，可以提供高達500瓦的平均功率，脈沖能量達50兆焦耳。這種激光器最令人興奮的新應用，包括高速清除一定范圍的薄膜和涂層。
20瓦功率量級的可變脈沖長度的光纖主振蕩器功率放大器(MOPA)系統已有多年了，其脈沖長度短至4納秒。直到最近，由于用戶更加熟悉先進的激光打標技術，這項額外的細化得到欣賞。有一個例子是使用低納秒激光，在幾乎完全是亞表面的聚碳酸脂中形成黑色標記，這滿足了要求最低表面破壞的應用。這一過程中另外一項有趣的發展，是為隨后使用相同的納秒紅外激光的聚合物焊接過程，使用此標記作為吸收體。
對于金屬的另一個例子是稱為“暗色標記”的技術。這就是熟知的醫療器械工業用不銹鋼件上高對比度、難以拭除的耐腐蝕標記。常用于這種技術的、技術上并不正確的術語是“退火標記”。在這種情況下，以高重復率使用低功率激光技術，確保 各種不銹鋼件表面上高的點重疊和均勻的、局部的加熱，產生光滑無裂紋，而又具有高對比度的耐腐蝕涂層。因為沒有表面中斷，這種特殊的標記被廣泛用于手術器械上。
雖然普遍認為，在各種情況下首選短的脈沖長度或者脈沖持續時間，但脈沖長度只是這種加工中所涉及到的幾個重要變化因素之一：還要求一定量級的脈沖能量和通量或峰值功率密度，也就是亮度的重要性。已經有了這種類型激光器的下一代產品，其M2低至1.2(有人會稱其為單模)，脈沖長度降至1納秒，峰值功率達40千瓦。皮秒級的式樣將于2012年初問世。
微秒至毫秒的高脈沖能量光纖激光器
另一項最近的發展被稱為準連續波(QCW)光纖激光器。這是將光纖激光器帶入閃光燈泵激光器技術最后堡壘之一的光纖激光器概念的另一項延伸：高脈沖能量，低占空比激光加工。在這種情況下，垂直整合和極具成本效益的泵二極管制造，對非線性閾值的理解以及精心的設計，已經能夠造出60焦耳最大脈沖能量的可靈活調整系列的激光器。150瓦最低功率級的激光器，在與閃光燈泵激光器相同的10毫秒脈沖長度中，具有15焦耳和10赫茲的能力。
在單模光纖中真的能產生這種60焦耳的脈沖能量？顯然，問題現在已經有了肯定的答復，但現實世界中很少有應用場合實際上需要這樣的脈沖能量水平。試驗表明，激光器不僅可以產生許多低功率焊接應用所需的大型核焊直徑的種類，而且還能夠切割若干毫米厚的高反射率材料，例如鋁和銅。
按時間成形的毫秒脈沖
準連續波激光器的最新能力增加，是稱為脈沖信號發生器(PSG)的激光控制包，從而能夠對浩瀚數量的復雜時間脈沖進行編程。
許多年以前，時間脈沖控制就已廣泛用于閃光燈泵激光器，并且視為對于某些點焊應用至關重要。為了防止在重疊的激光點焊焊縫端部出現與偽鎖孔塌陷相關的多孔疏松，要求在激光脈沖結尾有緩慢的斜波下降時，這種需求上升。在這種情況下光纖激光器的優點是，泵二極管具有比傳統的閃光燈泵激光器所采用的閃光燈更短的接通時間。因此，有可能采用更短的脈沖長度增量或部分，和更為復雜的波形。
對于異種金屬焊接和高反射率金屬焊接等復雜的微焊接(microwelding)技術，脈沖整形能力非常重要(參見圖4)。兩個時間脈沖形狀效果的對比，表示了位于標準波形之上埃格利斯(Eglise)波形的優點(參見圖5)。可以對時間脈沖形狀和各個脈沖，針對各項焊接應用進行精細調整，改善固化條件。未來將報告進一步的金相分析結果。鑒于缺乏冷凝形成的同心波紋和在單次激發點焊中心縮減的管線，建議在固化過程期間采納更強的阻尼。
圖4 脈沖信號發生器(PSG)產生埃格利斯脈沖波形
圖5 表示了a)標準的10毫秒方波脈沖和b)帶有8毫秒拖尾的10毫秒埃格利斯(Eglise) 脈沖形狀。
圖(b)中所示缺乏冷凝的同心波紋和單次激發點焊中心處縮減的管線，
建議在固化過程中采納更強的阻尼
較長波長的光纖激光器
發射光譜范圍在1.5～2微米的鉺和銩棒激光器已存在一段時間，但以前沒有被用于材料加工。多年以來，已經將高亮度光纖激光器的各種改型用于各種醫療和航空應用場合。
許多聚合物在這些波長上具有增加的吸收能力；只是在最近才確定，這種量級的吸收適用于焊接透明聚合物，從而消除了對特定紅外吸收劑的需求。當使用單模的高亮度激光器時，甚至準直光束都能產生足夠的功率密度，在對接和搭接的焊接形式中形成高品質的光學透明連接。在表中顯示了幾種類型聚合物的吸收情況。
取得這些進步的驚人速度，證明了光纖激光器概念固有的可擴展性。光纖激光器專家充分認識到了所涉及的非線性閾值，能夠加入更多的光纖和更多的泵二極管，實現至更強大功率的擴展。
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