当今社会，激光已不再是个陌生的字眼。激光是“受激发射光”的简称，它是在一定波长的光的激励下，某种化学物质中由于某种原因已经大量集居在激发态的电子猝然回到基态时放出光子的过程。因此激光不同于一般的光源，它有极好的单色性（一种确定波长的光）、很高的能量和很好的方向性和相干性。激光与稀土激光材料是同时诞生的。1960年发现红宝石激光，同年就发现用掺钐的氟化钙（CaF2∶Sm2+）可输出脉冲激光。1964年研究出激光性能优异的掺钕的钇铝石榴石激光晶体，该激光体目前仍在国内外广泛使用。     稀土作为激光物质的激活离子，当以Nd3+离子最佳。Nd3+在可见及近红外区有很多吸收谱带，有利于提高光泵效率。Nd3+输出的1.06微米红外激光，经LiNbO3或KD晶体倍频后，可得到波长0.53微米的绿色激光。除了Nd3+之外，Er3+激活的晶体可输出波长1.77微米和1.55微米的激光，它们在大气中或烟雾中传输性能好，保密性强，已用于便携式激光测距仪。铒激光器输出的2.94微米激光和钬激光器输出的2.91微米激光适用于激光手术及生物工程等方面。     钇铝石榴石是人工合成的单晶，它是由三氧化二钇和三氧化铝按一定比例组成的。如在钇铝石榴石晶体中掺入少量的三氧化二钕，这就相当于往刚玉中掺入少量的三氧化二铬一样，Nd3+在一定位置上取代了Y3+，Nd3+成为激活离子。掺钕钇铝石榴石单晶是一种很好的激光器，在以脉冲激光的方式使用时，重复频率可高达每秒几百次，每次输出功率可达百瓦以上；以连续激光的方式使用时，输出功率已超过一千瓦。掺钕激光玻璃是目前输出脉冲能量最大（高达105焦）、输出功率最高（1012瓦以上）的固体激光材料，它的大型激光器用于热核聚变的研究中。国内外现已广泛将掺钕钇铝石榴石激光晶体和钕玻璃用于激光热核聚变、激光制导、激光测距、激光打孔与焊接的激光医疗机、激光光谱仪和激光微区分析仪等方面。   稀土激光材料不限于钕、铒和钬，到目前已有11个三价稀土离子铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）和3个二价稀土离子（Sm2+、Dy2+、Tm2+）实现了激光输出。目前已知有320种激光晶体，其中掺杂稀土的有290种，占90％以上，稀土成了寻找和发展固体激光器的主要对象。制成的激光器尺寸可小至集成光学用的薄膜或细纤维，大至研究热核聚变和等离子物理用的大直径、高功率的钕玻璃棒或钕玻璃盘。例如新近研制出的硼酸铝钕激光器，厚度不到1毫米的晶体就可产生1～10毫瓦连续输出功率或600瓦的脉冲功率。又如超磷酸钕NdP5O14晶体，因其中Nd3+离子含量比掺钕钇铝石榴石高出4个数量级，故这种激光器只需几十微米的尺寸即可提供激光。