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自上世纪八十年代中期以来,激光二极管(LD)泵浦固体激光器得到飞速的发展,激光二极管(LD)正逐步取代传统的闪光灯成为固体激光器的新型泵浦源.因此,探索适合LD泵浦的掺Nd<3+>和Yb<3+>的新型激光晶体已成为研究热点.本论文围绕这一研究热点开展了激光晶体R<3+>:A<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>(R=Nd,Yb;A=Sr,Ba)和Ca<,9>Nd(VO<,4>)<,7>的研究工作.本论文首先对激光晶体的基本特征、发展历史和研究现状作了简要的概述.简单介绍了开展研究工作所需要的稀土激光晶体的光谱基础理论知识、晶体生长方法及原理、对晶体性质进行表征的X射线衍射技术、吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命测试技术和固体激光器的工作原理.本论文研究了激光晶体R<3+>:A<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>(R=Nd,Yb;A=Sr,Ba)和Ca<,9>Nd(VO<,4>)<,7>的晶体生长、光谱性质、激光性能及部分的物理性质.采用提拉(Czochralski)法生长出最大尺寸分别为16×18×21mm<3>、14×15×21mm<3>、11×22×25mm<3>的Yb<3+>:Sr<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>、Nd<3+>:Sr<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>、Nd<3+>:Ba<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>和尺寸为18×20×22mm<3>的Ca<,9>Nd(VO<,4>)<,7>晶体.在室温下测量了Nd<3+>:Sr<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>、Nd<3+>:Ba<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>和Ca<,9>Nd(VO<,4>)<,7>晶体的吸收光谱、荧光光谱以和荧光寿命,并根据J-O理论计算了它们的光谱参数.采用"迁移模型"对Nd<3+>:Sr<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>、Nd<3+>:Ba<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>和Ca<,9>Nd(VO<,4>)<,7>晶体中Nd<3+>离子的无辐射跃迁速率进行分析.Yb<3+>:Sr<,2>La<,0.667>(VO<,4>)<,2>晶体光谱性质研究表明,该晶体在976nm处有较强的吸收峰,其半峰宽为16nm,吸收跃迁截面为σπα=1.83×10-20cm<2>和σσα=1.53×10-20cm<2>,有利于InGaAs半导体激光泵浦.晶体在1030nm左右具有很宽的π偏振荧光发射峰,其半峰宽为62.5nm,适合作为可调谐或飞秒脉冲超快激光晶体.此外,该晶体具有较大的发射跃迁截面和小的最低泵浦功率.氙灯泵浦激光实验表明,自激活激光晶体Ca<,9>Nd(VO<,4>)<,7>具有较低的泵浦阈值和较高的斜效率.在输出镜透过率为T=0.87％时,测得其激光振荡阈值仅为0.19J.在透过率为24.8％时的效率最大,曲线的斜效率η<,s>为0.52％.当氙灯输入能量为10.9J时,获得了39.7mJ的输出,总效率η<,0>为0.36％.同时,该晶体输出的激光为线偏振光,激光发散度小,为1.25mrad.