1：不掺杂YAG（钇铝石榴石）单晶具有优异的光学、物理、热及光－机械性能和化学、机械稳 定性，如高热导、高热光稳定性等。它在红外、可见、紫外波段均有很高的透过率，是用作光学窗口、基片的优秀材料，在多个领域已得到广泛应用，特别是在高温 及高能辐射的应用场合。YAG没有通常光学玻璃等光学材料在2-3μm吸收（由H2O导致），没有双折射及各向异性，可以得到很好的材料均匀性，因而在很 多场合下成为首选光学材料。蓝宝石虽然具有与YAG相似的机械化学稳定性，但因其双折射、各向异性而在很多场合不能使用。

性能指标：

• 透过范围：250nm到5000nm,在2-3μm范围内无吸收；
• 热导：13W.m-1.K-1(是光学玻璃的10倍)；
• 莫氏硬度：8-8.5；
• 双折射：无；
• 热光系数（dn/dt）：7.4x10-6℃-1；
• 热胀系数：6.9x10-6℃-1；
• 此种晶体是没有掺杂其他元素的单晶，与掺杂其他元素的同类晶体只是在光学透过、吸收波段有不同。在晶体机械性能和光学冷加工工艺、方法是一样的。

2：YVO4（掺X钒酸钇）是一种性能优良的激光基质晶体，适于制造激光二极管，特别是中低 功 率的激光器。与Nd:YAG相比它对泵浦光有较高的吸收系数和更大的受激发射截面。激光二极管泵浦的Nd:YVO4 晶体与LBO,BBO,KPT等高NLO系数的晶体配合使用，能够达到较好的倍频转换效率，可以制成输出近红外、绿色、蓝色到紫外线等类型的全固态激光 器。现在钒酸钇激光器已在机械、材料加工、波谱学、晶片检验、显示器、医学检测、激光印刷、数据存储等多个领域得到广泛的应用。而且Nd:YVO4二极管 泵浦固态激光器正在迅速取代传统的水冷离子激光器和灯泵浦激光器的市场，尤其是在小型化和单纵向输出方面。

3：氟化钙（CaF2）氟化镁（MgF2）单晶

　  在红外波段具有极高的透过率，机械性能好，且透过波段也十分宽 （0.13～9.5μm）。　  

    MgF2、CaF2单晶广泛应用于激光、红外、紫外光学、高能探测等科技领域。它们 是目前已知的紫外截止波段最短的光学晶体，可*性高、透过率高，广泛应用于紫外光电倍增管，准分子激光器及可见红外光学系统中。  

上叙三类晶体材质是较软的，在光学业类是常用材料，加工时容易出现解理。

4：蓝宝石，俗称蓝色刚玉，是人工合成单晶体中一个重要的品种，它和人造红宝石的晶格结构相 同，都是α-Al2O3单晶体，因含有钛而呈蓝色，故称蓝宝石。

　　 蓝宝石具有和红宝石近乎一样的物理、化学性能。硬度高，达莫氏9级，耐磨、耐腐蚀，具有很好的热传导性、电气绝缘性和透气性。人工蓝宝石因其漂亮的色泽和 较好的透光性而被手表工业用于制造高档手表表玻璃，称为蓝宝石表玻璃。由于蓝宝石表玻璃硬度高、耐磨性极佳，被人们喻为“永不磨损表玻璃”。

　　 不含杂质的α-Al2O3单晶体是无色透明的，称为无色刚玉，也叫白宝石，无色刚玉除具有蓝宝石的所有特性外，透光性很高，光透过率达95%以上，人造无 色刚玉也被用于制造手表表玻璃，并沿用了“蓝宝石”的美称，仍叫蓝宝石表玻璃或蓝宝石水晶表玻璃。

　　 蓝宝石、白宝石的生成方法与红宝石基本相同，采用的方法有焰熔法、热交换法、提拉法、温梯导向法、导模法等。

光学蓝宝石、白宝石、红宝石因为材质的特殊，广泛用在高精尖的工作环境下，比如：

★ 红外窗口片：航空航天仪器中的透红外紫外窗口，大型高精度激光仪表等的工作窗口。

★ 高温窗口片：高炉测温窗口。

　　★ 基片材料： 半导体外延基片，半导体衬底材料，一些高温仪器的防护罩。