高功率光纤激光器小巧可靠，在光束质量和功率转换效率（大约20％）方面优于灯泵浦Nd:YAG激光。光纤激光器含有一个长光纤激光器腔（约12米），沿整个长度方向分配泵浦能量。高效率可以减少热管理问题，而余热可以沿整条光纤消散。大部分掺稀土硅光纤激光器都是由输出分别约为 1550nm与1060nm的Er或Yb掺质物组成。与1550nm输出相比，1060nm输出时可实现更高的效率。横电磁模分布由纤芯的导波特性控制。宽度为数十微米的窄光纤可以实现单模操作，而更高的纤芯直径可以产生更高阶模式。

　　在设计稳定、可靠的光纤激光器系统过程中，一系列其他基于光纤的元件可以构建单片式“全光纤”激光腔。其他文献已经广泛探讨了全光纤设计的优势，其中两个主要优势是无光学对准和外露光学表面。这些功能元件中最主要的是泵浦合束器和布拉格光栅反射器。图1是我们设计的此类光纤激光器腔的示意图。输出光纤采用直径低于10微米的单模纤芯，其可以确保高质量光束输出。此架构旨在能够在水冷散热片构造中产生高达500W输出功率，并且达到10万小时二极管整体使用寿命，同时能够在室内空气温度达到35℃情况下采用强制空气冷却产生高达120W输出功率，并且可靠性与二极管相当。

　　光纤激光器系统的性能与可靠性取决于泵浦激光二极管。过去十年来，能够在900～980nm波长范围内产生数瓦输出功率的多模二极管泵浦源已经实现商用。有些泵浦源具有极高的可靠性，其正常工作条件下的平均无故障时间已经超过50万小时。结合适当冗余性，MTBF超过10万小时的此类泵浦源都能够用于构建输出功率达到数百瓦的光纤激光器。