光燦瑰麗(li) 的寶石自古以來就被人們(men) 視為(wei) 珍寶，因而被帝王官宦看作是財富和地位的象征。寶石的化學主成分是α-Al2O3。當晶體(ti) 中有不同金屬離子摻雜時，呈現出斑斕色彩，例如紅寶石（含鉻（Ⅲ），紅色），藍寶石（含Fe(Ⅱ)/（Ⅲ）,Ti（Ⅳ）,藍色），綠寶石（含Cr（Ⅲ）/Ⅴ（Ⅲ），綠色），紫晶（含Cr（Ⅲ）/Ti（Ⅳ），紫色）以及有特殊光澤的黃晶（含Fe(Ⅲ),黃色）。這些寶石中，許多已可借助高溫熔融技術進行工業(ye) 製造。

    20世紀60年代，名貴的紅寶石又成為(wei) 重要的功能材料，與(yu) 激光結下了不解之緣。

    激光是20世紀的重大發明之一。1960年人們(men) 用紅寶石作為(wei) 工作物質振蕩激勵發射出激光，隨後又用氦、氖、二氧化碳等氣體(ti) 以及半導體(ti) 、染料等作為(wei) 工作物質實現了激光振蕩。激光具有能量密度高、相幹性好和單色性極佳等特性。激光的能量密度比太陽表麵高100億(yi) 倍以上，聚焦後能產(chan) 生幾萬(wan) 度到幾百萬(wan) 度的高溫，已應用於(yu) 對難熔金屬、高溫陶瓷、半導體(ti) 、寶石、鑽石等材料的打孔、切割、焊接和熱處理。激光的譜線寬度極窄，紅寶石發出的激光波長為(wei) 694.3nm，譜線寬度為(wei) 0.01nm，而氦氖氣體(ti) 激光器的譜線寬度僅(jin) 為(wei) 一億(yi) 分之一納米。如此好的單色性使得激光成為(wei) 一把標準的尺子用於(yu) 長度的精密測量。激光的良好相幹性已應用於(yu) 幹涉度量、全息照相、光學信息處理等高新技術中。

    用以產(chan) 生激光的物質叫做激光工作物質，它是激光器的心髒。激光工作物質可以是氣體(ti) 、液體(ti) 或固體(ti) 。雖然已經研製出上百種固體(ti) 激光物質，但實際使用中效果最好的主要是紅寶石、摻釹釔鋁石榴石、摻釹鋁酸釔和釹玻璃4種。

    紅寶石是人類最早人工合成的晶體(ti) 寶石材料。1891年法國人用氫氧火焰將摻有少量鉻的Al2O3粉末加熱熔化製得紅寶石。它是最早振蕩出激光的材料，激發用的光泵是氙燈，以脈衝(chong) 方式工作。紅寶石受光脈衝(chong) 激發300~500μs後產(chan) 生激光脈衝(chong) ，峰值功率達109~10W。釔鋁石榴石的化學組成為(wei) （Y3Al5 O12），摻釹釔鋁石榴石連續激光器的最大輸出功率在1kW以上，重複頻率30次/s的巨脈衝(chong) 輸出已達幾百MW。鋁酸釔（YAlO3）摻釹後作為(wei) 激光工作物質輸出1064.5nm的激光。釹玻璃是玻璃質激光材料，其最大優(you) 點是不像單晶那樣受晶體(ti) 製備條件的嚴(yan) 格限製，可以熔出尺寸大、光學均勻性良好的材料。用釹玻璃激光器作為(wei) 引發核聚變反應的強光源取得有效成果，引起人們(men) 的重視。用於(yu) 核聚變試驗的大功率玻璃激光器脈衝(chong) 寬度調節在1~6×10-10s，峰值最大輸出能量為(wei) 350J時，功率密度達7×1016W·cm-2。它的不足是因導熱性差，為(wei) 防止受熱損壞應注意有效的冷卻。