高功率二極管激光器已被成功地應用于工業(yè)生產(chǎn)中。除了用做固態(tài)激光器的泵浦源以外，它們還被用于材料加工中，例如焊接、軟釬焊和熱處理。此前，千瓦級的系統(tǒng)更為重要，因為它們可被用于金屬薄片的焊接以及局部回火。

由于二極管激光器的光束質(zhì)量高，因此若使用200m的光纖，在工件上可以達到約22W的激光能量。若使用焦距更短的透鏡，焦斑直徑可達120m。

二極管激光器可被用于直接加工中，或者以光纖耦合系統(tǒng)的形式應用到加工中。用于直接加工的激光光斑為矩形焦斑，而光纖耦合系統(tǒng)中常見的是軸向?qū)ΨQ的光束。對于功率在150W范圍內(nèi)的激光器來說，人們更多地使用被動制冷的光纖耦合激光系統(tǒng)。在半導體中產(chǎn)生的熱量經(jīng)過一個大型銅制散熱片進行散熱。對于散熱片的冷卻來說，可以使用電熱元件，或者工業(yè)水冷系統(tǒng)。