固體激光器所使用的工作物質是具有特殊能力的高質量的光學玻璃或光學晶體，里面HCF4053摻入具有發射激光能力的金屬離子。

   目前可使用的固體激光器材料很多，同種晶體因摻雜不同，也能構成不同特征的激光器材料，主要有紅寶石、釹玻璃和釔鋁石榴石等激光器。其中，紅寶石激光器是最早制成、用途最廣的晶體激光器。粉紅色的紅寶石是摻有0.05%鉻離子(Cr3+)的氧化鋁( Al203)單晶體，紅寶石被磨成直徑為8 mm，長度約為80 mm的圓棒，棒的外表面經粗磨后，可吸收激勵光，棒的兩端被拋光，形成一對平行度誤差在1’以內的平行平面鏡，并垂直于棒的軸線，一端鍍全反射膜，另一端鍍透射比為O.l（反射比約為0.9）的反射膜，激光由該端輸出。

   與紅寶石棒平行的是作為激勵源的脈沖氙燈，它們分別位于內表面鍍鋁的橢圓柱體諧振腔的兩個焦點上。脈沖氙燈的瞬時強烈閃光借助于聚光鏡腔體會聚到紅寶石棒上，這樣紅寶石激光器就輸出波長為0.6943 ym的脈沖紅光。激光器的工作是單次脈沖式，脈沖寬度在幾毫秒量級以內，能量為焦耳數量級，可達1～100 J，效率不到0.1%。脈沖工作單色性差，相干長度僅為幾毫米。

   玻璃激光器常用釹玻璃作為工作物質，它在閃光氙燈照射下，在1.06 ym波長附近發射出很強的激光。釹玻璃的光學均勻性好，易做成大尺寸的工作物質，可做成大功率或大能量的固體激光器。目前利用摻鉺( Er)玻璃制成的激光器，可產生對人眼安全的1.54 Lun的激光。