激光晶體所用的激活離子主要為過渡族金屬離子和三價稀土離子。過渡族金屬離子的光學電子是處于外層的3d電子，在晶體中這種光學電子易受到周圍晶場的直接作用，所以在不同結構類型的晶體中，其光譜特性有很大差異。三價稀土離子的4f電子受到5s和5p外層電子的屏蔽作用，使晶場對其作用減弱，但晶場的微擾作用使本來禁戒的4f電子躍遷成為可能，產生窄帶的吸收和熒光譜線。所以三價稀土離子在不同晶體中的光譜不像過渡族金屬離子變化那么大。 　　

激光晶體所用的基質晶體主要有氧化物和氟化物。作為基質晶體除要求其物理化學性能穩定，易生長出光學均勻性好的大尺寸晶體，且價格便宜，但要考慮它與激活離子間的適應性，如基質陽離子與激活離子的半徑、電負性和價態應盡可能接近。此外，還要考慮基質晶場對激活離子光譜的影響。對于某些具有特殊功能的基質晶體，摻入激活離子后能直接產生具有某種特性的激光，如在某些非線性晶體中，激活離子產生激光后通過基質晶體能直接轉換成諧波輸出。

激光棒專業名詞YAG晶體。可分為：Nd：YAG晶體、Ce：Nd：YAG晶體、Yb：YAG晶體 在激光打標機及其他工業激光設備上用的激光棒一般都是ND:YAG晶體。　　激光棒是以釔鋁石榴石晶體為基質的一種固體激光器 。釔鋁石榴石的化學式是Y3 Al5 O15 ,簡稱為YAG。在YAG基質中摻入激活離子Nd3 (約1%)就成為Nd:YAG。實際制備時是將一定比例的Al2 O3 、Y2 O3 和NdO3 在單晶爐中熔化結晶而成。Nd:YAG屬于立方晶系, 是各向同性晶體。由于Nd:YAG屬四能級系統, 量子效率高, 受激輻射面積大, 所以它的閾值比紅寶石和釹玻璃低得多。又由于Nd:YAG晶體具有優良的熱學性能, 因此非常適合制成連續和重頻器件。它是目前在室溫下能夠連續工作的唯一固體工作物質，在中小功率脈沖器件中, 目前應用Nd:YAG的量遠遠超過其他工作物質。和其他固體激光器 一樣, 激光棒基本組成部分是激光工作物質、泵浦源和諧振腔。不過由于晶體中所摻雜的激活離子種類不同, 泵浦源及泵浦方式不同, 所采用的諧振腔的結構不同,以及采用的其他功能性結構器件不同,YAG激光器又可分為多種, 例如按輸出波形可分為連續波YAG激光器、重頻YAG激光器和脈沖激光器等; 按工作波長分為1.06μmYAG 激光器 、倍頻YAG激光器、拉曼頻移YAG 激光器 (λ=1.54μm)和可調諧YAG 激光器 (如色心激光器)等; 按摻雜不同可分為Nd:YAG激光器、摻Ho、Tm、Er等的YAG激光器; 以晶體的形狀不同分為棒形和板條形YAG 激光器 ;根據輸出功率(能量)不同, 可分為高功率和中小功率YAG激光器等。形形色色的YAG 激光器 , 成為固體激光器中最重要的一個分支。 激光打標機常用激光棒尺寸一般為Φ3X67, Φ3X120,Φ3X125,Φ3X140.以及Φ4X67，Φ4X120，Φ4X140.其Φ4表示激光棒的外徑尺寸。而后面的數值則表示激光棒的總長。激主要技術參數：　Nd離子濃度：　0.5-1.2 at%　結晶方向:　± 5° or± 5°　端面平面度：　 λ/10(@632.8nm)　端面平行度：　≤ 10"　端面與軸線垂直度：　≤ 5 ′　應用范圍：　1064nm脈沖、連續激光器　光學質量:　干涉條紋≤ 0. 25 λ /inch　消光比Ф3-Ф6.35 ≥ 28dB　Ф7-Ф10 ≥ 25dB　尺寸公差：　直徑: ±0.05mm　長度: ±0.5mm　切面: 0.07 0.005/-0.00" at 45°　增透膜剩余反射率：　≤ 0.2% (@1064nm)反射膜反射率：　 99.8%@1064nm R 5%@808nm　激光特性:　長脈沖點效率:3.3%(燈泵,20j輸入), 長脈沖斜效率4.2%常用棒尺寸：直徑 3mm，長度 50mm直徑 3mm，長度 60mm直徑 3mm，長度 110mm直徑 4mm，長度 50mm直徑 4mm，長度 60mm直徑 4mm，長度 110mm直徑 4mm，長度 120mm直徑 5mm，長度 110mm直徑 5mm，長度 140mm直徑 5mm，長度 150mm直徑 6mm，長度 110mm直徑 6mm，長度 150mm直徑 10mm，長度 160mm