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自从1960年***台红宝石晶体激光器问世以来，激光技术已经渗透到了各个基础研究和应用学科领域。激光晶体是光学晶体，通常是单晶（单晶硅光学材料），用作固体激光器的增益介质。在大多数情况下，它们被掺杂三价稀土离子或过渡金属离子。当通过吸收泵浦光向晶体提供能量时，这些离子使晶体能够通过受激发射来放大激光波长的光。
与其他激光介质（如掺杂玻璃）相比，晶体通常具有更小的吸收和发射带宽、更高的热导率和更高的跃迁截面。激光的跃迁截面预测了由于辐射引起跃迁的可能性。高的跃迁截面则与更高的吸收或受激发射概率有关。激光晶体有许多不同的形状。这些晶体的常见几何形状包括长方体、圆柱形和薄圆盘。晶体的形状及掺杂浓度对输出光束有很大的影响。
随着这几十年的发展，激光晶体种类已经大大增加。在数量众多的晶体中，掺钕钇铝石榴石晶体（Nd:YAG）、掺钕矾酸钇晶体（Nd:YVO4）、掺钛蓝宝石晶体（Ti:Al2O3）等是应用***为***的。
Nd:YAG晶体
Nd：YAG晶体具有机械性能良好、增益高、热性能和光学均匀性好的特点，在科研、工业、军事等领域中大量应用。Nd：YAG晶体相对较小的增益带宽，可以实现较高的增益效率和相对较低的激光阈值。 其***热性能和机械性能，可以生长具有高光学质量和大直径的晶体。它的出现使得固体激光器大力发展，成功实现了商业化。Nd：YAG晶体吸收808nm，通常在1064nm的峰值附近发光，但在940nm，1120nm，1320nm和1440nm附近也有跃迁。
在高功率连续激光器和固态激光器，以及军用激光器方面，Nd：YAG晶体是主要的应用材料之一。目前主要的应用如下：
-用于雕刻和蚀刻各种金属，塑料的制造；
-医疗–如内窥镜，泌尿外科，神经外科，妇科，皮肤科，牙科外科和普通外科，以***各种疾病，例如癌症和肝病等；
-测距仪和照明设备；
-用于电阻，修整，钻孔等工程应用；
-用于流程可视化技术；
-用于光谱分析。
Nd:YVO4晶体
Nd:YVO4晶体为单轴，只发射线性偏振光，避免了不必要的双折射对倍频的影响。作为高重复频率调Q激光器和低阈值连续激光器的介质是非常适合的。
Nd:YVO4晶体吸收峰波长为808nm，发射914nm，1064nm和1342nm。
Nd:YVO4与Nd:YAG比较的优点：
与Nd：YAG相比，Nd：YVO4在1064 nm处的受激发射截面大几倍，在1342 nm处的受激发射截面是Nd：YAG的十二倍以上。如果要构造脉冲或连续波激光器，Nd：YVO4代替Nd：YAG的良好介质。
吸收系数Nd：YVO4大于Nd：YAG，并且在使用相同的808 nm二极管的情况下，如果使用Nd：YVO4，则可以以较低的功率使用这些二极管，从而增加了二极管的寿命。
Nd:YVO4与Nd:YAG比较的缺点：
Nd：YVO4的上态寿命比Nd：YAG的上态寿命短约2.5-3倍。这意味着在Q开关期间很难获得与Nd：YAG一样高的脉冲能量（有时甚至是不可能的）
应用：中低功率激光器，机器视觉，光谱学，医用激光
Ti:Al2O3晶体
钛宝石（Ti:Al2O3）晶体具有很高的稳定性和非常长的使用寿命，可应用在波段为600-1050 nm的激光系统中，实现飞秒激光脉冲。1982年6月，彼得·莫顿（Peter Moulton）在麻省理工学院林肯实验室（MIT Lincoln Laboratory）***构造和发明了基于钛：蓝宝石的激光器。
钛：蓝宝石的吸收带中心位于490 nm，使其适用于各种激光泵浦光源-氩离子，倍频Nd：YAG和YLF，铜蒸气激光器。由于荧光寿命为3.2μm，因此在功能强大的激光系统中，短脉冲闪光灯可以有效地泵浦钛：蓝宝石晶体。
应用：医用激光系统，激光雷达，激光光谱学
其他常用激光晶体
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