Y3+激光材料是高平均功率、高峰值功率全固态激光的优良工作物质。但是,掺杂Yb3+介质的准三能级结构,使其光谱内的吸收峰与发射峰有一定的重叠,从而可能会造成不可忽略的激光波长的再吸收以及较高的抽运阈值。所以寻找具有晶场作用强、发射带宽和吸收和发射重叠少的Yb3+激光材料对于发展高功率大能量全固态激光具有重要的意义。　　 当Yb3+处于低对称格位时,有利于f-f电偶极子宇称的禁戒的解除,同时也有利于晶场分裂增大。本工作研究了具有低对称性的Yb3+掺杂的铌酸盐、钽酸盐、硅酸钆、锗酸盐、以及晶场作用强的LuScO3的制备、结构及其光谱特性,并研究了Yb:YTaO4、Yb:Gd2SiO5和Yb:Gd2(1-x)La2xSiO5(x=0.01)的晶体生长及其硅酸盐的退火工艺。　　 主要工作和结果如下:　　 (一)采用液相共沉淀法制备(1at％)Yb:LuScO3纳米多晶粉体。室温下测试了Yb:LuScO3的吸收和发射峰光谱,确定了Yb3+在LuScO3中的基态最大能级分裂达1031cm-1,其中在1084nm处的再吸收最弱,可实现低损耗激光运转。　　 (二)采用高温固相法制备了掺杂Yb3+的YNbO4、GdNbO4、ScNbO4、ScTaO4、YTaO4、Sr2YTaO6、Sr2LuTaO6、Gd2SiO5、Gd2GeO5和La2GeO5多晶粉末,室温下测试了吸收、激发和发射光谱。　　 结果表明,M相的Yb:YNbO4、Yb:GdNbO4和Yb:YWaO4,锗酸盐Yb:Gd2GeO5和Yb:La2GeO5具有宽的发射谱,在长波处吸收损耗低,是有希望的超短脉冲全固态激光中的工作物质。　　 另外,Rietveld法给出了Yb:YTaO4、Yb:Gd2SiO5和Yb:Gd2GeO5的结构,并利用SOM模型计算Yb3+在YTaO4、Gd2SiO5和Gd2GeO5中的晶场参数,给出了它们的能级结构。　　 (三)首次采用提拉法生长(1at％)Yb:YTaO4晶体,为以后的超短脉冲全固态激光中的应用和进一步研究它的激光特性提供了依据。　　 (四)首次提拉法生长了掺杂(5at％)Yb:Gd2(1-x)La2xSiO5(x=0.01)晶体,并研究退火前和退火后的光谱性能。退火和La3+的掺杂使的Yb:Gd2SiO5的吸收增强,也使得Yb:Gd2(1-x)La2xSiO5(x=0.01)晶体在1047和1088nm处的发射截面增大。因而Yb:Gd2(1-x)La2xSiO5(x=0.01)晶体是一种光谱性能优于Yb:Gd2SiO5的新型超短脉冲激光材料。　　 (五)提拉法生长了(5at％)Yb:Gd2SiO5晶体,并采用光学测量的方法研究Yb3+在Gd2SiO5中的分凝效应,得到有效分凝系数为0.903,并得到972、921和897nm处的吸收截面分别为0.3021、O.5537和0.3584×10-20cm2。