半导体光电器件的工作波长是和制作器件所用的半导体材料的种类相关的。半导体材料中存在着导带和价带，导带上面可以让电子自由运动，而价带下面可以让空穴自由运动，导带和价带之间隔着一条禁带，当电子吸收了光的能量从价带跳跃到导带中去时，就把光的能量变成了电，而带有电能的电子从导带跳回价带，又可以把电的能量变成光，这时材料禁带的宽度就决定了光电器件的工作波长。 材料科学的发展使我们能采用能带工程对半导体材料的能带进行各种精巧的裁剪，使之能满足我们的各种需要并为我们做更多的事情，也能使半导体光电器件的工作波长突破材料禁带宽度的限制扩展到更宽的范围。
激光器的主要特点是超高速和超强电场，激光脉冲的峰值功率非常高，一旦将这种光聚焦到很小的范围内就有可能无热影响地照射材料使其直接电离，从而产生强大的电场和磁场，激光照射在材料上时，材料对光子的吸收机理与普通激光加工时的光子吸收机理不同，同时，全光纤的结构也不需要自由空间光学元件的使用从而放松了在传统激光器中严格的校准和机械稳定性要求，简化了激光器结构和使用，有助于实现激光器的小型化，提高激光器的稳定性。
激光器是产生激光的装置，一般由三个部分组成：工作物质这是激光器的核心，只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质，目前，激光工作物质已有数千种，激光波长已由x光远至红外光，例如氦氖激光器中，通过氦原子的协助，使氖原子的两个能级实现粒子数反转；除此之外,全固体绿光激光器还在光存储、信息处理、激光光谱与全息、相干通讯、激光娱乐、激光雷达、干涉测量、光学数据存储、军事工业等领域也有着广泛的应用。
