激光（Laser），是一种自然界原本不存在的，因受激而发出的，具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。它具有普通光完全不具备的四大特性：方向性好、亮度高、单色性好、相干性好，使其在各个技术领域中都有着大量的应用。
激光技术的一个重要发展方向是高平均功率、高峰值功率的固体激光器，而固体激光器的核心是固体激光工作物质。目前常用的固体激光基质材料主要有三种：玻璃、单晶和陶瓷，其中“陶瓷”更受高功率激光器的青睐。这是因为高功率会产生热梯度，而热梯度又会导致光束畸变或热双折射，从而影响激光束的质量，因此有着低热膨胀系数、低折射率的陶瓷材料是非常理想的激光工作物质。
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其实在过去，一些高性能、组分较复杂的陶瓷是无法在激光技术中得到应用的，而且会因为稀土金属在陶瓷（特别是掺杂陶瓷）中的组成不同、和坩埚的相互作用、相变和溶解性差等问题使其他应用都会受到影响。不过这些都是过去了，如今加工技术的进步提供了多种可行的透明陶瓷合成方法，制备的陶瓷材料表面呈单晶状，原子水平上呈多晶，晶界干净、微薄，没有气孔，没有杂质，陶瓷高度透明，非常适合产生激光束。而且还可以掺杂不同的稀土元素，制成各种复杂的形状，大大增加了其实用性。
①制备时间短，烧结装置无需贵金属材料，烧结无需在高纯保护性气氛下进行，制备成本低；
②可以制备大尺寸，形状复杂的材料；
③陶瓷中掺杂粒子浓度高，从整体上看掺杂粒子的分布均匀；
④陶瓷烧结的温度比晶体的熔点低许多，制备出的陶瓷其组份偏离小；
⑤陶瓷能够做成多层材料进行烧结，有可能发展出多功能陶瓷。
相比之下，玻璃基质虽然能得到大尺寸样品，但其热导率太低，很难实现大功率激光器；单晶的热导率要比玻璃高，但是单晶生长周期长，成本昂贵，很难获得高品质、大尺寸的晶体。
激光陶瓷的制备是在一定的温度和环境气氛下将纳米级的粉体烧结，使粉体颗粒凝结变成晶粒结合体，由多孔体变成致密体。在陶瓷中，激活离子随机分布在晶粒的内部与表面，没有明显的偏聚现象，激活离子受到的晶场作用、激活离子的能级结构、激活离子的电子能级跃起等类似于晶体中的情况。有鉴于此，对应于晶体分类，激光陶瓷的分类大致可以分为：氧化物陶瓷、氟化物陶瓷（包括Ⅱ-Ⅵ族化合物陶瓷）、金属酸化物陶瓷等三类。
氧化物陶瓷类似于晶体，其硬度、脆性等机械性能好，热传导率高，化学性能稳定，适合于稀土离子（Ln3+）和过渡金属离子（TM3+、TM4+）掺杂，是非常重要的基质材料。晶粒具有立方结构的氧化物陶瓷中，典型代表是人工石榴石和一些倍半氧化物。人工石榴石包括钇铝石榴石（Y3Al5O12→YAG）、钇钪铝石榴石（Y3ScAl4O12→YSAG）和钆镓石榴石（Gd3Ga5O12→GGG）等，在前两种基质中已掺杂了Nd3+、Er3+、Yb3+、Tm3+、Cr4+等离子，并实现了激光振荡，掺这些离子的YAG陶瓷目前也已获得了商业应用。立方结构的倍半氧化物陶瓷有Y2O3、Lu2O3、Sc2O3、YGdO3等，它们是一些难以进行单晶生长的高熔点激光陶瓷，在这些基质中已掺杂了Nd3+或Yb3+离子并实现了激光振荡，这些激光陶瓷在物理化学性能、激光性能等方面，有表现优于YAG陶瓷的地方，在高功率激光和超短脉冲应用上有很大的潜力。
迄今已报道的氟化物激光陶瓷还只有掺镝的氟化钙（Dy2+:CaF2），激光波长是2.36μm，它也是最早研究的激光陶瓷。Ⅱ-Ⅵ族化合物激光陶瓷目前也只有掺铬的硒化锌（Cr2+:ZnSe）被报道，它在中红外有一个宽的可调谐波段（2000～3100nm范围），未来在高分辨率光谱、医疗、激光雷达、光参量振荡器OPO中有重要应用。对金属酸化物激光陶瓷的研究还没见报道。
但无论怎么说，科技一直在进步，相信随着激光陶瓷的研究范围的扩大与深入，一定会不断有比前人更好的激光陶瓷材料出世，最终使固体激光器得到更加广泛的应用。
资料来源：
激光陶瓷———固体激光工作物质探索的新热点，刘颂豪。
国内外透明激光陶瓷的研究现状，李先学，邱国彪，罗小铭，苏士杰，陈义祥。
透明激光陶瓷的发展现状及未来趋势分析，陈晶，杨付，高宪娥，周志鹏。
Whatare Ceramic Laser Materials and How Have they Developed，LiamCritchley.
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