Der selbstlöschende Mechanismus der H4- und F4-Niveaus von Tm:YAG-Kristallen kann eine Zwei-Photonen-Anregung in der oberen Schicht erzeugen, was sie potenziell zu einem effizienten Weg macht, um eine hohe Quanteneffizienz mit Lasern zu erreichen. Tm:YAG-Kristalle werden aufgrund ihrer Betriebswellenlänge von 2013 nm häufig in atmosphärischen Erkennungsfeldern wie Lidar eingesetzt. Die Fluoreszenzlebensdauer von Tm im Tm:YAG-Kristall ist doppelt so groß wie die des Tm:YAP-Kristalls, die Emissionsquerschnittsfläche des Tm:YAG-Kristalls ist etwas niedriger als die des Tm:YAP-Kristalls, und das Spitzenabsorptionsband beträgt 785 nm, was besser für das Pumpen von Halbleiterdioden geeignet ist.