重点实验室近年来在激光器单元器件及应用领域开展了方向明确、重点突出的应用基础研究，分别在光泵浦垂直外腔面发射激光器、高功率光纤激光器及大功率半导体激光器用微蒸发制冷器等方面取得了一批研究成果。
高功率、高光束质量垂直外腔面发射激光器（VECSEL）：在该项研究中，对半导体增益片量子阱结构进行了优化设计，与合作单位外延生长了高质量的半导体外延片，得到了高功率、高光束质量的垂直外腔面发射半导体激光器，输出功率处于国内领先水平；研究掌握了半导体外延片基质刻蚀技术，在国内首次实现了基质刻蚀的高功率、高光束质量VECSEL；对VECSEL进行了倍频研究，得到了光束质量优良的绿光VECSEL输出。多项研究结果发表在Journal of Physics D Applied Physics、Journal of Nanophotonics、Optical Review、Chinese Optics Letters等国际知名期刊。
高功率光纤激光器：理论研究分析了泵浦波长、泵浦功率、光纤长度、光纤掺杂浓度、输出腔镜等因素对掺镱双包层光纤激光器输出功率的影响，对掺镱双包层光纤激光器的各项参数进行了优化设计；攻克了光纤光栅制作工艺中的一些关键技术，自己设计、制作了优质光纤光栅，并利用光纤光栅实验获得了全光纤掺镱双包层光纤激光器输出。研究成果发表在《中国激光》、《光学学报》等国内著名期刊。
大功率半导体激光器用微蒸发制冷器：在国际上首次提出了把微蒸发制冷器用于大功率半导体激光器制冷的思想；对微蒸发制冷的过程进行了理论分析和数值模拟；自行设计并制作了可用于大功率半导体激光器的微蒸发制冷器。研究成果发表在《中国激光》等学科级期刊，并在国际会议上交流讨论。
