高功率激光器是输出功率达千瓦级以上的激光装置，市场上已有多种成熟工业产品流通，价格根据功率和类型从数万元到数十万元不等，其核心价值在于技术性能与行业应用。全球范围内，该技术正朝着更高功率发展，如美国 ZEUS 激光设施计划探索 25 拍瓦级超高功率技术，战术激光武器功率标准通常在 100 千瓦以上。

技术原理与分类高功率激光器是指输出功率达到千瓦级以上的激光装置，其技术发展显著提升了工业加工领域的应用效率。2021 年 12 月，由南华大学与锐科激光等单位联合研制的中国首台 100 千瓦超高功率工业光纤激光器正式启用，成为当时全球第二大功率的工业激光器。

此后，国产超高功率激光器持续突破，2024 年 7 月，创鑫激光发布了全球首台 160kW 超高功率工业光纤激光器 [ 10 ] ；2025 年，锐科激光成功研制出 220kW 超高功率光纤激光器 [ 14 ] 。该设备主要应用于核设施管道焊接、核污染器件处理、船舶制造、工程机械、大型钢构及增材制造等高端领域，展现出切割厚度提升、加工效率倍增和工艺多样性增加等优势 [ 10 ] 。在技术发展上，我国光纤激光器国产化率持续提升，截至 2024 年，中高功率光纤激光器国产化率已超过 75%，并在泵浦源、特种光纤、合束技术及 " 数字光斑 " 等工艺上取得创新

工作原理：主要由泵浦源、增益介质和谐振腔三部分组成，通过能量供给、粒子数反转及光束放大实现高功率输出。

泵浦源是 " 心脏 "，国产泵浦源功率已从早期 10W 发展至千瓦级。

热管理与非线性效应抑制是实现超高功率的关键核心技术。

高功率激光器通常指输出功率较高的激光装置 [ 1 ] 。高功率连续波激光器的输出功率范围可从数十瓦至数百千瓦，在工业制造、材料处理、国防等领域有广泛应用 [ 2 ] ；战术级激光武器功率需达到 100kW 以上 [ 8 ] 。

按功率范围可分为：高功率激光器（20~100W），用于金属、玻璃、树脂的钻孔、切割、划线、标记；高功率激光器（100~1000W），用于表面改性、退火、光刻等；功率超过 1000W 的高功率激光，用于工业机器人及大规模金属三维加工 [ 6 ] 。IPG 光纤激光器最高功率达 125kW [ 13 ] ，国产激光器已达 160kW、220kW [ 14-15 ] 。

按工作波形可分为脉冲激光和连续波激光器。脉冲激光以脉冲方式输出；连续波激光器能在恒定输出下持续振荡 [ 6 ] 。

按增益介质类型主要分为固态激光器和气态激光器。固态激光器常见类型包括 YAG 激光器、光纤激光器和半导体激光器 [ 6 ] 。光纤激光器是高功率激光器的重要类型 [ 2 ] [ 13 ] 。

主要分类：

按增益介质：分为光纤激光器、固体激光器、气体激光器和半导体激光器等，其中光纤激光器因效率高、维护成本低在工业界应用最广。

按工作方式：分为连续激光器和脉冲激光器，脉冲激光器单脉冲能量高，适用于精密微加工。

按功率范围：20~100W 用于钻孔切割，100~1000W 用于表面改性，1000W 以上用于大规模金属三维加工。

龙头企业与 A 股上市公司

行业龙头：

创鑫激光：2025 年光纤激光器企业在华市场营收排名第一，市占率 28.6%，万瓦及以上高功率光纤激光器出货量全球第一。

锐科激光：国内高功率光纤激光器整机龙头企业，2025 年成功研制出 220kW 超高功率光纤激光器。

A 股相关上市公司：

锐科激光（300747）：副董事长闫大鹏为全国人大代表，公司联合研制了中国首台 100 千瓦超高功率工业光纤激光器。

大族激光（002008）：国内外主要企业之一，涉及大功率激光器研发。

其他企业：凯普林光电在泵浦源领域技术领先，IPG、Coherent 等国际巨头仍占据高端市场部分份额。

国产化进展：截至 2025 年，国内 10kW 以上高功率激光器国产化率突破 78%，中低功率领域国产化率接近 99%。

军事应用与功率标准

武器系统应用：

高功率激光器是定向能武器（如反无人机、反导系统）的核心部件，结合跟踪系统可实现远距离精准打击。

在国防领域，光纤激光器因散热好、紧凑性强，被视为 " 成熟 " 且极具潜力的技术路线，适用于地面及空中平台。

功率划分标准：

战术级激光武器：功率需达到100kW 以上，目前系统性能现状为 100 千瓦，预期未来可达 400 千瓦。

战略级激光武器：要求更高功率，具体数值视任务需求而定，当前研发重点在于提高系统的质量功率比及战场环境适应性。

工业级：输出功率覆盖数十瓦至数百千瓦，160kW 工业光纤激光器已可切割 400mm 厚碳钢板。

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高功率激光器通常包含泵浦源、谐振腔和增益介质三大核心组件。其基本工作原理是：外部电能通过泵浦源转换为光能，注入增益介质中激发受激辐射光；这些光在由反射镜构成的谐振腔内来回反射并不断通过增益介质获得放大，最终形成高功率、高方向性的激光束输出 。

高功率密度输出会导致激光器产生可观的热流密度，严重影响其输出效率、功率、波长等性能指标及可靠性，因此热管理是高功率激光器设计的严峻挑战。传统的散热方法包括自然对流散热、风冷散热、半导体制冷散热和大通道水冷技术等。新型高效散热方法则包括微通道水冷技术（散热效率高、结构紧凑）、喷雾冷却技术（热流密度高）、射流冲击冷却、热管冷却以及液态金属散热（导热性能优异）等 。此外，也存在如主动式空调直冷技术 ( AAC 技术 ) 等新型集成化散热方案 。

非线性效应（如拉曼散射）等是限制激光平均功率和脉冲能量进一步提高的主要因素。相干光束合成技术 ( CBC ) 是突破上述限制、提高激光平均功率和脉冲能量的重要方法。其基本原理是将一个种子激光分成多束，在各目的放大通道中独立放大，再通过相位控制精确地重新合成为一束高功率激光输出。该方法结合了平铺孔径和填充孔径的优点，并采用主动相位控制保证合成效率 。