不同掺杂类型的 YAG 晶圆在性能上有以下差异：
- 掺钕（Nd:YAG）：
- 光学性能：
- 激光发射特性：是目前综合性能最为优异的激光晶体之一，具有良好的激光发射能力。典型的激光发射峰值为 1064nm，也能发射波长为 946nm、1120nm、1320nm 和 1440nm 等激光。在一定条件下，通过调 Q 和锁模等技术还可获得如 532nm、266nm、213nm 等不同波长和脉冲宽度（10 – 25ns）的激光。
- 吸收带宽：吸收带宽为 730 – 760nm 和 790 – 820nm，能够较好地与闪光管或激光二极管泵浦源相匹配，对泵浦光的吸收效率较高，这使得它在激光应用中具有较高的能量转换效率。
- 热学性能：具有较高的热导率，热效应相对较小，在高功率激光应用中能够有效地将热量传导出去，避免因局部过热而对晶体造成损伤，保证了激光器的稳定性和可靠性。
- 机械性能：机械性能优良，硬度较高，能够承受一定的机械应力，在加工和使用过程中不易发生变形和损坏，这对于激光器的长期稳定运行非常重要。
- 光学性能：
- 掺铈、钕（Ce:Nd:YAG）：
- 光学性能：
- 能量传递效率：对于闪光灯泵浦的激光器而言，泵浦灯的发射光谱是宽带连续谱，只有少数光谱峰与 Nd 离子吸收峰相匹配，能量利用率较低。而 Ce 离子能对紫外光谱区光子能量产生很好的吸收，并将能量以无辐射跃迁的方式传递给 Nd 离子，从而增加了光谱的利用率，提高了激光棒的效率。
- 抗紫外辐射性能：掺 Ce 以后，晶体对 Nd:YAG 而言有害的紫外辐射能够进行有效的利用，并且抗紫外辐射能力增强，甚至在一些应用中可不用特殊的滤紫外石英套管。
- 激光性能：具有较低的激光阈值，重复频率特性好，能够在较低的泵浦能量下产生激光，并且在高重复频率工作时表现出较好的稳定性。
- 光学性能：
- 掺镱（Yb:YAG）：
- 光学性能：
- 吸收带宽：镱离子（Yb³⁺）的吸收带带宽（18nm）比 Nd:YAG 的（＜4nm）宽得多，能与二极管的泵浦波长更有效地耦合，这意味着它可以更充分地吸收泵浦光的能量，提高激光转换效率。
- 荧光特性：掺镱 YAG 由于量子效率高（91％），晶体光谱简单，无激发态吸收和上转换，且无荧光浓度猝灭现象。其荧光主峰位于 1032nm 附近，荧光寿命较长（0.91ms），这使得它在激光产生过程中能够保持较高的能量存储和释放效率。
- 热学性能：在相同的输入功率下，Yb:YAG 泵浦生热仅为 Nd:YAG 的 1/4，这意味着它在高功率激光应用中产生的热量较少，能够减少热效应对晶体性能的影响，并且降低了对激光器散热系统的要求。
- 光学性能：
- 掺铒（Er:YAG）：
- 光学性能：激光波长为 2.94 微米，此波段激光较之二氧化碳激光的 10.6 微米更易被水、Ca、P 等所吸收，因此在医疗领域，尤其是对软组织和硬组织（如牙釉质）的切割、切除等方面具有独特的优势，在美容皮肤表面重修等方面也有较好的应用效果。
- 激光特性：其输出激光的能量相对较为集中，能够在较小的能量输入下实现较高的能量输出，具有较高的激光能量转换效率。不过，由于其激光波长较长，在一些需要高能量、短波长激光的应用中可能不太适用。
- 掺铥（Tm:YAG）：
- 光学性能：具有 2 微米波长固体激光源的理想介质，其工作波长为 2013nm，在激光雷达和其他大气探测领域有广泛应用。并且其 H4 和 F4 能级的自淬灭机制可在上能级产生双光子激发，潜在地使得激光获得了高量子效率的有效途径。
- 泵浦特性：吸收带峰值为 785nm，比较适宜于半导体二极管的泵浦，在泵浦源的选择上具有一定的优势。
