缩短锁模脉冲长度
人们对微机械加工用高平均功率的皮秒脉冲锁模激光器给予了特别关注。为了产生短脉冲，锁模振荡要求有大增益带宽（发射谱带）；而高平均功率输出要求高导热率和使用二极管泵浦。Ｎｄ∶ＹＡＧ材料不适于这种应用，这是因其发射光谱带宽非常窄，且限制的脉冲宽度为 ～５ｐｓ。
在Ｎｄ∶ＹＳＡＧ（Ｎｄ∶Ｙ３ＳｃｘＡｌ５－ｘＯ１２中，ＹＡＧ材料的一个变种，钪（Ｓｃ的存在使晶胞产生畸变。这种材料产生２种化学性质截然不同的配置，用钕Ｎｄ）取代了钇ｙ），结果是Ｎｄ∶ＹＳＡＧ的发射光谱带宽比Ｎｄ∶ＹＡＧ宽５倍，并且具有高泵浦吸收和良好的导热系数。这种材料有足够的带宽用以支持亚皮秒脉冲，使其成为二极管泵浦锁模激光器的优选材料。Ｎｄ∶ＹＳＡＧ单晶生长工艺复杂且不易实现，现已研制成功一种高质量的陶瓷Ｎｄ∶ＹＳＡＧ材料，并已证实陶瓷Ｎｄ∶ＹＳＡＧ激光器具有３０％的斜坡效率。
Ｙｂ∶ＹＡＧ是一种用于制造高平均功率锁模激光器的最佳材料。业已证实，这种材料能提供大增益带宽，能产生＞５０Ｗ的平均输出功率。Ｙｂ∶Ｓｃ２Ｏ３可能是这种应用中较好的材料之一，其发射光谱带宽是Ｙｂ∶ＹＡＧ的２倍，因此脉冲宽度短２倍。然而，Ｙｂ∶ＳＣ２Ｏ３的高熔化温度（～２４３０℃）使得利用晶体生长方法生产大尺寸、高质量Ｙｂ∶Ｓｃ２Ｏ３单晶非常困难。最近Ｊ．Ｌｕ等人已研制成功Ｙｂ∶Ｓｃ２Ｏ３陶瓷。虽然这种方法要用很昂贵的先驱物质材料，但却是在高熔点材料范围内采用陶瓷烧结法成为可能的一个重要证明。
展望未来
陶瓷烧结方法／技术明显优于目前的晶体生长技术。可能是产生组合器件结构、新材料、扩大尺寸、提高性价比的唯一加工制造方法。可以预言，未来的陶瓷增益介质会具有极少的量子缺（＜５％），这将会对功率放大产生重要的影响。随着这些研究成果迅速转化为商品，某些开发研究成果很快就会变成现实商品。 | 
