BBO晶體 （β-硼酸鋇，β-BaB?O?）是一種三角非中心對稱非線性光學晶體，因能產生Nd:YAG激光的2至5次諧波而聞名，其效率高達70%（SHG，532 nm）、60%（THG，355 nm）、50%（FHG，266 nm），并在213 nm（FFHG）下創下了200 mW的記錄。其卓越的性能源于寬的透明范圍（189–3500 nm）、高非線性系數（d?? = 2.6 pm/V，1064 nm→532 nm）、低光折射率和非吸濕性，這使其對紫外光刻、激光微加工和醫療光學至關重要。

LBO水晶，即三硼酸鋰晶體的簡稱，是一種卓越的非線性光學晶體。其化學式為LiB?O?，具有155至3200nm的寬透射范圍，可與多種激光源相互作用。它具有高損傷閾值，能夠承受強激光束而不降低性能，這對于高功率激光應用至關重要。LBO晶體還具有優異的光學均勻性。它廣泛應用于高峰值功率脈沖激光器的倍頻、三倍頻以及光參量振蕩器。其優異的性能使其成為醫療激光器、激光顯示器和光數據存儲等光學系統的重要組成部分。

KTP水晶 非線性晶體主要用作固態Nd：YAG晶體或Nd：YVO4晶體激光器的倍頻，因為它具有較大的非線性光學系數、較寬的角帶寬和較小的走離角、較寬的溫度和光譜帶寬。KTP晶體還具有較高的電光系數（EO）、較低的介電常數和較高的品質因數，這些特性使其在電光應用方面也得到了廣泛的應用。

周期性極化磷酸鈦氧鉀（PPKTP）晶體 是一種具有獨特結構的鐵電非線性晶體，可通過準相位匹配 (QPM) 實現高效的頻率轉換。該晶體由具有相反取向自發極化交替疇組成，使 QPM 能夠校正非線性相互作用中的相位失配。該晶體適用于其透明范圍內任何非線性過程的高效轉換。

鈮酸鋰（LiNbO3） 廣泛用于Nd:YAG、Nd:YLF和Ti:Sapphire激光器的電光調制器和Q開關，以及光纖調制器等。LiNbO3晶體主要用于橫向調制。LiNbO3晶體還廣泛用于波長大于1um的倍頻器、1064nm泵浦的光參量振蕩器（OPO）以及準相位匹配（QPM）器件。

周期性極化LN（PPLN）晶體 基于準相位匹配理論（QPM），將非線性光學晶體鈮酸鋰（LN）制成周期性反轉疇結構。這種獨特的結構設計使其具有非線性光學應用所必需的特定光學特性。

磷酸二氫鉀（KDP，KH?PO?）和磷酸二氘鉀（KDP，KD?PO?） 是四方非線性光學晶體，廣泛用于室溫下通過I/II型相位匹配實現Nd:YAG激光器的二次諧波（532 nm，效率60%）、三次諧波（355 nm）和四次諧波（266 nm）的產生。KDP可通過氘化提供75%的倍頻效率和更高的損傷閾值。作為電光材料，它們具有超高系數（KDP的r??=23.3 pm/V）、低半波電壓（1064 nm時~7.6 kV）和寬帶寬（>10 GHz），使其能夠應用于普克爾斯盒、調制器和慣性約束聚變等高功率激光系統，其中KDP的非吸濕性在惡劣環境下優于KDP。

方解石（CaCO?）是一種具有極高雙折射性和寬透射率（200 nm 至 2300 nm）的三角負單軸晶體，盡管其質地柔軟（莫氏硬度 3）且具有吸濕性，但仍是可見光-近紅外偏振光學元件的首選材料。它可用于制造消光比 >10?:1 的格蘭-泰勒/湯普森偏振器、光束位移器和紫外波片，在紫外波段的性能優于 YVO? 等合成晶體，但需要增透膜和濕度控制。

釩酸釔（YVO4） 是一種采用提拉法生長的正單軸晶體。它具有良好的機械和物理性能，由于其透明度范圍廣、雙折射率高，是理想的光學偏振元件。它是方解石 (CaCO3) 和金紅石 (TiO2) 晶體的優異合成替代品，廣泛應用于光纖隔離器和循環器、光束位移器、格蘭偏振器和其他偏振光學元件等。

高溫型BBO (a-BaB2O4) 是一種負單軸晶體，在189nm~3500nm的寬透明范圍內具有很大的雙折射率。最近，MT-Optics公司已成功將該晶體生長到大尺寸。a-BBO晶體的物理、化學、熱學和光學性質與β-BBO相似。然而，由于a-BBO晶體具有中心對稱性，其晶體結構的非線性光學性質消失，因此不推薦用于非線性光學過程。

Nd:GdVO4晶體 Nd:GdVO4 晶體屬于四方晶系，是 DPSS（二極管泵浦固體）微小型激光器的理想激光基質材料，具有優異的物理、光學和機械性能。在激光性能方面，Nd:GdVO4 晶體比 Nd:YAG 晶體具有更高的斜率效率，且與 Nd:YVO4 晶體相比，Nd:GdVO4 晶體具有更優異的熱導率，在高功率條件下能夠更穩定地工作，實現更高的功率輸出。此外，其獨特的光學各向異性有利于在激光系統中進行有效的偏振控制。這些特性使 Nd:GdVO4 晶體非常適合應用于緊湊型激光設備，例如醫療激光設備、精密激光加工系統和先進的科研激光裝置，這些設備對高效率和穩定性能至關重要。

Nd:YAG晶體 Nd:YAG晶體是當今應用最廣泛的固體激光材料，已應用于“微型”DPSS（二極管泵浦固體）激光系統，產生高質量的紅、綠或藍光激光輸出。Nd:YAG晶體產生的藍光激光比Nd:YVO4晶體產生的藍光激光效率更高，且更容易實現。Nd:YAG晶體還廣泛應用于軍事、科學、醫療和工業激光系統、高性能科學激光系統、激光治療、美容系統、激光打標、激光鉆孔和其他激光材料加工系統。值得注意的是，Nd:YAG晶體是高功率、高能量和調Q脈沖激光系統的最佳激光材料。Nd:YAG晶體在各種激光系統中的廣泛應用源于其優異的物理和機械性能。

釹:釩酸釔 Nd:YVO4 是目前最高效的二極管泵浦固體激光器的激光基質晶體之一。其在激射波長下的受激發射截面較大、在泵浦波長下的吸收系數高、吸收帶寬寬、激光誘導損傷閾值高，以及優異的物理、光學和機械性能，使其成為高功率、穩定且經濟高效的二極管泵浦固體激光器的理想晶體。

鋱鎵石榴石 (TGG) 是制作法拉第器件（旋轉器和隔離器）的理想晶體材料。法拉第旋轉器由一根TGG棒構成，該棒被置于一塊特殊設計的磁體中。光束穿過旋轉器時，其偏振狀態會引起旋轉。旋轉方向僅取決于磁場方向，而與光束的傳播方向無關。光隔離器由一個45度旋轉器組成，該旋轉器位于兩個適當排列的偏振器之間，偏振器僅允許光束沿一個方向穿過。TGG具有費爾德常數大、光損耗低、熱導率高和光損傷閾值高等優異性能，是制作法拉第器件的理想材料。它廣泛應用于YAG激光器、鈦寶石可調諧激光器、環形激光器等。

Cr??:YAG晶體 是一種性能優異的晶體，可作為Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO?以及其他摻釹或摻鐿激光器的被動Q開關，波長范圍為0.8至1.2μm。配合被動Q開關或可飽和吸收體使用，無需電光開關即可獲得足夠的激光脈沖。由于其良好的化學穩定性、耐久性、抗紫外線性能、良好的熱導率、高損傷閾值（>500MW/cm²）以及易于處理的特性，它將取代被動Q開關領域常用的LiF和染料，成為1μm摻釹激光器的優異選擇。