双波长激光器，能够输出两个不同波长的激光，两种波长的激光可以单独工作也可以联合工作。双波长激光器可以应用在光谱分析、化学分析、环境监测、疾病诊断与治疗、空气激光等领域。
　　双波长激光器在疾病治疗领域发挥重要作用。双波长激光治疗仪通常主要由两种不同增益介质的激光器、电源、控制系统、冷却系统、导光系统、附件等组成。双波长激光治疗仪主要应用在皮肤血管性疾病治疗领域，利用激光热量对皮肤表皮至真皮的病变组织进行热解、凝固、碎裂，进而代谢排出体外实现治疗。
　　我国已有双波长激光治疗仪获批上市，例如采用翠绿宝石发射755nm激光、采用Nd：YAG晶体发射1064nm激光的双波长激光治疗仪，可用于毛发祛除、色素性病变治疗、纹身祛除等方面；采用染料增益介质发射585nm脉冲激光、采用Nd：YAG晶体发射1064nm激光的双波长激光治疗仪，可用于胎记、血管瘤、红血丝、瘢痕、痤疮等治疗领域。
　　我国双波长激光治疗仪新型产品还在不断增多，2024年2月，赛诺龙（北京）医疗科技有限公司的“双波长激光治疗仪GentleMax Pro Plus”，获得了国家药品监督管理局审批，其采用Nd:YAG晶体与翠绿宝石作为增益介质。
　　双波长激光器也可以应用在空气激光领域。空气激光以空气为增益介质，利用超快激光诱导，实现远场激光发射，具有可以在空中任意位置移动的特点，在大气遥感领域拥有巨大应用潜力，进而能够应用在气象监测、环境保护等方面。
　　2024年8月，我国工信部发布国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”重点专项2024年度项目申报指南，将双波长背向空气激光技术列入，双波长指标为近红外（750-1100nm）和短波红外（1100-2500nm）。空气激光实现双波长发射的技术路线较多，其中包括使用双波长激光器激发空气的方法。
    双波长激光器在光谱分析领域，可以应用在光谱仪中，通过不同波长组合来对特定物质的吸收光谱进行分析，也可以应用在荧光显微镜中，通过激发不同的荧光探针，产生不同波长的荧光来进行成像，以便于更加清晰地观察细胞结构，进而应用在医疗诊断、环境监测、科学研究等领域。