本文研究了掺Nd3+，Yb3+和Yb3+/Er3+离子的LiLa(MoO4)2，LiGd(MoO4)2和LiLa(WO4)2晶体和自激活激光晶体LiNd(WO4)2的生长、结构、表征、光谱和激光性能。主要研究内容如下：　　 ⑴阐述了激光晶体的发展历史及相关各类型激光晶体的研究现状及其实验原理方法和激光晶体的基本理论基础。　　 ⑵采用提拉法生长了一系列掺Nd3+，Yb3+和Yb3+/Er3+离子的LiLa(MoO4)2，LiGd(MoO4)2和LiLa(WO4)2晶体，以Li2W2O7作助熔剂采用顶部籽晶法生长出自激活LiNd(WO4)2晶体，并对它们进行了部分物理化学表征。晶体结构测定结果表明LiLa(WO4)2和LiNd(WO4)2晶体同属于四方晶系，空间群为141/a(C4h6)，它们的晶胞参数分别为a=b=5.332(A)，c=11.573(A)，Z=2与a=b=5.2525(A)，c=11.397(A)；Z=2；测定了这些晶体的维氏硬度；采用电子探针与ICP方法测定了稀土离子在晶体中的掺杂浓度，并计算了它们分凝系数；用DSC方法测定了这些晶体的熔点和比热等热学性能。　　 ⑶研究了Nd3+∶LiLa(MoO4)2， Nd3+∶LiGd(MoO4)2，Nd3+∶LiLa(WO4)2和LiNd(WO4)2晶体的偏振吸收光谱，荧光光谱和荧光寿命。这些晶体在8O7 nm处都具有较大的吸收峰半峰宽和吸收跃迁截面，此特征有利于激光晶体对泵浦光的吸收，同时也放松了对泵浦LD温度控制的要求。这些晶体也具有较大的发射跃迁截面和长的荧光寿命，容易产生激光振荡。研究结果还表明Nd3+∶LiLa(MoO4)2，Nd3+∶LiGd(MoO4)2和Nd3+∶LiLa(WO4)2晶体具有较大的荧光量子效率。　　 ⑷研究了Yb3+∶LiLa(MoO4)2， Yb3+∶LiGd(MoO4)2和Yb3+∶LiLa(WO4)2晶体的偏振吸收光谱与偏振荧光光谱。研究了Yb3+∶LiLa(WO4)2晶体的低温吸收光谱与荧光光谱。这些晶体在976 nm附近都具有强的吸收峰，较大的吸收跃迁截面，半峰宽约为10-40 nm，如此宽的吸收带有利于激光晶体对泵浦光的吸收。在这些晶体中，由于Yb3+吸收峰与发射峰存在着较大的重叠，所产生的荧光捕获效应使荧光寿命长于辐射寿命。这些晶体具有较大的发射跃迁截面和宽的发射峰，这有利于超短脉冲激光增益的产生。　　 ⑸研究室温下Yb3+/Er3+∶LiLa(MoO4)2，Yb3+/Er3+∶LiGd(MoO4)2和Yb3+/Er3+∶LiLa(WO4)2晶体的偏振吸收光谱与荧光光谱，并研究了不同浓度与不同功率条件下的上转换荧光性能。研究结果表明，在450-700 nm区域观察到三个荧光发射峰，这些发射峰是这些晶体上转换荧光发射所产生的，并对上转换荧光发射机理作了阐述。　　 ⑹研究了Nd3+∶LiLa(MoO4)2，Nd3+∶LiGd(MoO4)2和LiNd(WO4)2晶体1.06μm波长处脉冲激光特性。当输出镜透过率为T=43％时， Nd3+∶LiLa(MoO4)2晶体在1.06μm波长处获得了74.4 mJ的最大能量输出，激光阈值为0.676 J，总效率ηtot=0.39％，曲线的斜效率ηs=0.48％；当输出镜透过率为T=10.701％时，Nd3+∶LiGd(MoO4)2晶体在1.06μm波长处获得了10.64 mJ的最大能量输出，激光阈值为0.3677J，总效率ηtot=0.19％，曲线的斜效率ηs=0.247％；当输出镜透过率为T=8.74％时，LiNd(WO4)2晶体在1.06μm波长处获得了11.96 mJ的激光输出，激光阈值为5.03 J，总效率ηtot=0.040％，曲线的斜效率ηs=0.038％。