Vývoj laserů s vysokým středním a špičkovým výkonem (High Average and Peak Power – HAPP) vyžaduje laserové materiály s širokými emisními pásmy a zároveň dobrými termo-mechanickými a termo-optickými vlastnostmi.
Ytterbiem dopovaný krystal granátu (YAG) vykazuje výborné vlastnosti při kryogenních teplotách, což jej činí atraktivním materiálem pro takové lasery. Bohužel, při kryogenních teplotách vykazuje Yb:YAG velmi úzké spektrum, které neumožňuje generaci kratších než pikosekundových pulsů. Abychom překonali toto omezení, zanesli jsme do přísně pravidelné krystalové mřížky granátu určitou nepravidelnost, abychom docílili nehomogenního rozšíření emisního spektra. Yb:Y3(Al1-yGay)5O12, pelety keramického Yb:YAGu s příměsemi Gd3+ a Ga3+, byly připraveny během pevnolátkové reakce za vysokých teplot. Kubický charakter YAGu je zachována i za přítomnosti příměsí, jak potvrzují snímky z rentgenové difrakční analýzy. Kryogenní emisní spektra při 100 K ukázala znatelné rozšíření hlavního emisního píku na 1030 nm pro vzorky Yb:YAGu s příměsí Ga3+, zatímco u vzorků s příměsí Gd3+ bylo rozšíření slabší. Toto rozšíření emisního píku je nezbytné pro generaci seb-pikosekundových pulsů pracujících při kryogenních teplotách. Další práce se zaměří na studium vlivu vyšších koncentrací galia a možnosti jiných příměsí jako například skandium při kryogenních teplotách.
