光纖激光器按增益介質(zhì)的不同，可分為稀土摻雜光纖激光器和受激散射光纖激光器。

　?。?）摻雜光纖激光器

　　摻雜光纖激光器的增益介質(zhì)是摻稀土離子的光纖，常用于光纖激光器稀土離子有鉺離子（Er 3+ ）、鐿離子（Yb 3+ ）、釹離子（Nd 3+ ）、鐠離子（Pr 3+ ）、銩離子（Tm 3+ ）等，其發(fā)光機(jī)制是受激輻射，光纖激光器根據(jù)工作介質(zhì)中所摻雜的稀土離子的能級結(jié)構(gòu)特點，輸出相對應(yīng)的激光波長。

　?。?）受激散射光纖激光器

　　受激散射光纖激光器的發(fā)光機(jī)制是非線性效應(yīng)，主要是受激拉曼散射和受激布里淵散射。這兩種現(xiàn)象都是由于光纖中持續(xù)形成高飽和激光功率時產(chǎn)生的現(xiàn)象，由于受激散射現(xiàn)象會使得激光器輸出激光質(zhì)量惡化具有一定的危險性，但某種程度上這種非線性效應(yīng)現(xiàn)象也可以利用起來，例如近幾年很火的拉曼光纖激光器就是受激拉曼散射現(xiàn)象得一種利用，此外受激散射光纖激光器在光纖陀螺、光纖傳感、波分復(fù)用及相干光通信系統(tǒng)中有著重要的應(yīng)用。

　　按工作機(jī)制的的不同，可分為上轉(zhuǎn)換光纖激光器和下轉(zhuǎn)換激光器。上轉(zhuǎn)換光纖激光器是一種輸出波長比泵浦波長長的光纖激光器，即上轉(zhuǎn)換發(fā)光是反斯托克斯發(fā)光過程，其發(fā)射光子的能量大于激發(fā)光子的能量，按其發(fā)光過程可分為 4 種情況，即激發(fā)態(tài)吸收（ESA）、雙光子吸收（TPA）、能量傳遞（ETU）和光子雪崩（PA）。上轉(zhuǎn)換光纖激光器的增益介質(zhì)中一般包含兩個稀土離子，例如銩/鐿共摻上轉(zhuǎn)換發(fā)光玻璃材料中，鐿離子作為敏化劑，為銩離子提供能量，而銩離子作為激活劑，吸收由鐿離子受激輻射發(fā)射的能量，在銩離子的某一特定能級上形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)從而發(fā)射光子，此過程為上轉(zhuǎn)換發(fā)光。

　　現(xiàn)如今商業(yè)化的光纖激光器絕大部分為下轉(zhuǎn)換光纖激光器，它們的工作介質(zhì)通常只摻雜一種稀土離子，常見摻 Yb 3+ 光纖激光器、摻 Er 3+ 光纖激光器等均屬于此類激光器。

　　連續(xù)光纖激光器由于其運(yùn)轉(zhuǎn)模式連續(xù)及其波導(dǎo)式結(jié)構(gòu)的特點，具有輸出激光能量均勻、高增益、高轉(zhuǎn)換效率、可實現(xiàn)超高功率輸出、光束質(zhì)量較好、容易實現(xiàn)單模輸出和性能穩(wěn)定等優(yōu)點，在激光顯示、傳感、軍事、工業(yè)加工和醫(yī)療等領(lǐng)域均有應(yīng)用。

　　目前無論在國內(nèi)還是國內(nèi)，由于高功率連續(xù)單模光纖激光器外均可實現(xiàn)萬瓦級的輸出，高功率連續(xù)多模光纖激光器可實現(xiàn)比單模光纖激光器更高的輸出功率，因此高功率連續(xù)激光器是工業(yè)加工領(lǐng)域的寵兒。

　?。?）激光焊接

　　嚴(yán)格意義上的單模光纖激光器譜寬一般為 Hz 或者 kHz 量級，但是工業(yè)用的單模光纖激光器的譜寬可放寬到 nm 量級。連續(xù)單模光纖激光器除了具備所有連續(xù)光纖激光器的優(yōu)點之外，還具單模輸出的特性，意味著激光器輸出的激光能量較均勻，這對于激光焊接來講將會大大提高焊接質(zhì)量，得到較均勻美觀的焊縫以及穩(wěn)固的焊接接口。目前，高功率的單模激光焊接設(shè)備廣泛應(yīng)用在焊接厚的金屬鋼板或者船舶、軍用設(shè)備。

　?。?）激光切割

　　隨著連續(xù)光纖激光器在高功率輸出方向上的不斷突破，單模連續(xù)光纖激光器具有優(yōu)良的光束質(zhì)量和穩(wěn)定性，利用高功率單模連續(xù)光纖激光器可更精準(zhǔn)地實現(xiàn)厚材板的切割，大大地提高了加工效率，而可實現(xiàn)更高功率輸出的連續(xù)多模光纖激光器可應(yīng)用于切割更厚的材料。