科学研究与军事细分市场包括用于基础研究和开发的激光器，如大学和国家实验室，以及新兴和现有的军事应用等。预计未来中国以及北美欧洲等地的发达国家对于激光器的研发经费投入将进一步增长，推动该细分市场的发展。
参考观研天下发布《2018年中国激光行业分析报告-市场运营态势与投资前景研究》
全球科研与军事领域激光器市场规模
资料来源：观研天下整理
激光在科研领域的应用主要是光谱学应用和其他基础应用。光谱学的应用包括激光拉曼光谱技术、激光感生荧光光谱技术、激光光声光谱等。其他基础应用的研究则非常广泛，涵盖物理学、天文学、化学、生物学、机械工程以及许多其他领域的尖端研究，如利用激光器捕集原子、用于流动显示和颗粒特性研究、干扰量度/全息摄影实验、生物分子的多光子成像等。
激光技术在军事上的应用主要有激光武器、激光制导、激光测距、激光侦察对抗、激光报警等。
激光武器：利用激光能量摧毁目标的武器，具有速度快、命中精度高、威力大、不易受电磁干扰、费效比高等优点，一般分为高能激光武器和低能激光武器两类。
激光制导：采用激光器发射激光束照射目标，装于弹体上的激光接收装置则接收照射的激光信号或目标反射的激光信号，算出弹体偏离照射或反射激光束的程度，不断调整飞行轨迹，使战斗部沿着照射或反射激光前进，最终命中目标。激光制导与其它制导种类相比具有结构简单、作战实效成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点。不足的是受大气及战场条件影响较大，不能全天候工作等。
激光测距：与普通测距相比，具有远、准、快、抗干扰、无盲区等优点。
激光测距在常规兵器中已广泛应用，正在逐步取代普通光学测距手段。
激光侦察对抗：利用激光技术进行多光谱摄影（全息摄影），可以识别伪装目标。由于各种物体对各种光的吸收和反射能力不同，可以在底片上引起不同感光反应而实现对目标的侦察。
激光报警：当激光束照射到接收系统时，接收系统将激光汇聚到光电传感器上，经过信号转换和分析处理，发出告警信号。用于截获、测量、识别敌方激光威胁信号并实时告警。
美国军舰上的激光武器
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海湾战争中F-15E投射GBU-12激光制导炸弹
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