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本论文研究内容由两部分组成，第一部分为对Yb3+、Tm3+、Ho3+掺杂的BaLaGa3O7、CaLnAlO4(Ln=Y，Gd)晶体的生长、光谱分析及其激光性能的研究;第二部分为对Dy3+离子掺杂的单一基质白光LED用荧光粉制备、表征及其发光性能的研究。 第一部分介绍了Yb3+、Tm3+、Ho3+离子在目前商品化的976nm，795nm固体激光器发射范围具有宽的吸收带，可以实现低阈值和高效率激光输出。为了探索新型具有优良性质的激光晶体，本文研究了Yb3+、Tm3+、Ho3+稀土离子掺杂的BaLaGa3O7和CaLnAlO4系列激光晶体的生长、结构及光谱性能。采用ICP的方法测得了晶体里各元素的含量，以此计算了各自激活离子的浓度及其分凝系数。利用X-射线定向仪及偏光显微镜对所生长的晶体进行了定向，依据光轴方向制得样品，测量了样品的室温吸收、荧光光谱及荧光寿命，并计算了晶体的主要光谱参数。Yb3+∶BaLaGa3O7晶体在976 nm处的吸收半峰宽(FWHM)分别为39nm（兀偏振）和60nm（σ偏振），非常适合于InGaAs半导体激光器泵浦。 利用Judd-Ofelt理论分析Tm3+∶BaLaGa3O7、Ho3+∶BaLaGa3O7、Tm3+/Ho3+∶BaLaGa3O7晶体的吸收光谱，得到了J-O强度参数和能级间跃迁几率、荧光分支比、辐射寿命等一系列光谱参数。Tm3+∶BaLaGa3O7晶体在795nm处有较大的吸收截面和半高宽，适于LD泵浦。Ho3+离子的最强吸收位于457nm，无法与目前商品化的LD泵浦源匹配.Tm3+/Ho3+∶BaLaGa3O7晶体中采用Tm3+离子敏化Ho3+，Tm3+/Ho3+∶BaLaGa3O7晶体在795nm处有较强且宽的吸收，根据光谱分析的结果评估了各个晶体在激光应用方面的潜力。 同样分别测试和计算了Tm3+/Ho3+∶CaYAlO4晶体和Tm3+/Ho3+∶CaGdAlO4晶体的光谱性能。并实现了在795nm脉冲激光器和808nm连续运转模式下2.0μm的激光输出。分别研究了不同温度与不同透过率输出镜对输出功率的影响。对于脉冲激光输出，T=283K，TOC=5.5％时，CaYAlO4、 CaGdAlO4分别获得了最高功率为123mW和39.9mW的激光输出，光光转换效率为36.5％和18.8％。对于808nm连续运转模式下激光输出，T=283K，TOC=4％时，CaYAlO4和CaGdAlO4分别获得582mW和376mW的激光输出，斜率效率分别为38.0％和26.2％。光光转换效率分别为25％和14％。 第二部分采用高温固相烧结法制备系列Dy3+，Tm3+单掺以及双掺的BaLaGa3O7荧光粉。单掺Dy3+∶BaLaGa3O7样品黄光发射明显强于蓝光，样品整体发射落在黄色光区域。Tm3+离子在UV激发下产生的蓝色发射很有可能能够有效地改善Dy3+∶BaLaGa3O7由于缺乏蓝色部分而产生的偏黄光发射，通过Tm3+/Dy3+双掺BaLaGa3O7改变荧光粉中蓝光与黄光的比例。同时研究了了Tm3+和Dy3+离子之间的能量传递过程。调节掺杂离子浓度使得Tm3+/Dy3+∶BaLaGa3O7荧光粉得到了色纯度较好的白光输出。