新型红外非线性晶体AgGaGeS4具有透光波段宽(0.5～11.5μm)，吸收系数小(0.005-0.01cm-1)，抗损伤阈值高(230MW/cm2，9.55μm，30ns)，相位匹配波段宽等优点；采用Nd:YAG1.06μm激光泵浦AgGaGeS4，可以输出高功率宽调谐中远红外激光。　　 本文介绍采用双温区气相输运法合成高纯单相AgGaGeS4多晶，并在改进的布里奇曼单晶生长炉中成功生长出大尺寸单晶棒(φ30×80mm3)。对制备的AgGaGeS4晶体元件的特性作了测试，其光学均匀性△n～4.3×10-6/cm，红外吸收系数在1.5～9.6μm波段的平均值小于0.25cm-1以及摇摆曲线表明晶格完整性很好等。在XOY平面内，8.0305μm(ZnGeP2光参量振荡器)和2.79μm(Cr Er:YSGG激光器)均实现倍频光输出，测得相位匹配角分别为47.8°、37.2°，与根据K.Miyata拟合色散方程理论计算结果非常接近。实验中测得抗激光损伤阈值约为90～270MW/cm2(波长2.05μm，脉宽20ns)。　　 在K，Miyata等人拟合的Sellmeier方程基础上，重新推导精确求解有效非线性系数公式，并给出各主平面内有效非线性系数表达式。数值模拟计算主平面内和全空间内倍频调谐特性。在XOY主平面内，0.8μm、1.06μm泵浦的参量振荡(OPO)波长调谐范围分别为0，86～12μm、1，17～1.54μm和3.39～11.98μm。XOY主平面内倍频I类相位匹配方式下的允许角、允许波长以及超短脉冲泵浦下的群速度失配也做了数值模拟计算和分析。　　 本文还对单晶生长温控仪作了研究，确定采用嵌入式系统LPC2210微控制器，实现模糊PID温度控制算法，移植开源、多任务、实时操作系统μC/OS-II，编写LCD驱动程序并实现人机交互界面μC/GUI在目标系统上成功运行。　　 AgGaGeS4晶体性能优异，利用其产生高功率中、远红外激光在军事、医疗、环境检测等领域具有广阔的应用前景。