（1）窄线宽波长稳定976nm/15 W半导体激光芯片及万瓦半导体激光器技术。针对高亮度直接半导体激光器及工业万瓦级激光器对前端抽运源要求，解决新一代激光芯片整体设计及外延制备关键核心技术；芯片级波长稳定技术，通过光栅刻写及二次外延完成内置光栅制备，实现波长稳定，满足万瓦级光纤激光器所需抽运源及高亮度直接半导体激光器的应用需求；开展腔面工程技术研究，提升腔面损伤阈值，实现高质量、高损伤阈值的芯片腔面；开展腔面工程技术研究，提升腔面损伤阈值，实现高质量、高损伤阈值的芯片腔面；
（2）在高功率下，光纤失效最大的原因之一是光纤的包层出现性能退化失效，光致暗化性能如何表征并进行抑制是现有高功率用途有源光纤面临的难点。在光纤芯径逐渐增大、功率提高到3kW后，光纤的光致暗化性能测量以及通过材料手段进行抑制是高功率有源光纤的一个核心关键技术。需要研制功率输出大于十万瓦级的全光纤工业级激光器产品（要求300μm芯径输出），温升曲线低于万分之五的高品质合束器，高精度光纤拉锥-切割-熔接-涂覆一体化光纤工艺装备。
（3）超结构、超材料、超器件激光微纳制造技术，近年来超结构在航空航天、纳米机器人、功能性微纳器件、可植入超精密医疗器械等领域中正发挥日益重大的作用，研究极微量物质乃至分子原子的生长、排布、组装、改性以及去除过程的精确控制规律，能推动实现激光微纳制造微器件高效率、高精度制造。