单晶光学纤维既保留了材料的性质，又具有波导的几何形状，无论玻璃光学纤维或体块单晶都不能达到这一要求。许多结晶材料(如蓝宝石)具有宽透过窗口、高熔点和抗化学侵蚀性，使它们在能量传输,特别是在有害的热化学环境应用中很有吸引力,一些晶体,如Nd:YAG和红宝石的荧光和激光增益特性,在传感器和小型激光器应用中很有用。