Yb离子固体激光器兴起于上世纪九十年代,是随着半导体激光器的发展逐渐发展起来的。准三能级激光器作为一种不同于四能级的激光器,其振荡激光特性比较丰富,值得我们去仔细研究。Yb：钒酸盐晶体作为准三能级固体激光器的工作介质,具有较大的吸收截面和发射截面,较宽的吸收和发射带宽,热导率高于大部分增益介质,因此其在产生高功率激光输出方面具有较大的潜力。对Yb：钒酸盐晶体激光器的发展历史与研究现状、Yb：钒酸盐晶体的基本物理性质、钒酸盐晶体中Yb离子的光谱学性质等做了简要总结,测量和计算了新型钒酸盐混晶Yb0.006:Y0.923Lu0.071VO4的吸收谱和发射谱。简单介绍了前人对Yb：钒酸盐晶体的研究结果,着重阐述了这类准三能级激光器中存在的两种比较有趣的现象,即双稳态效应和两种偏振态(σ偏振和π偏振)的共存和转变现象。经过大量的实验研究,利用简单的平凹腔得到了Yb:YVO4晶体高效率的激光运转,在输出耦合透过率为1%的情况下得到了2.46W的激光输出,对应的斜率效率和光-光转换效率分别为76%和40%。这也是到目前为止Yb:YVO4晶体所实现的效率最高的激光运转。根据准三能级激光器的速率方程理论模型,计算了其在此种条件下的输入输出曲线,理论计算与实验测量结果符合得很好。测量了其输出光斑的横向分布,证明其基本实现了基模运转。对于Yb：钒酸盐晶体系列中尚未引起关注的Ybt:YxLu1-t-xVO4混晶做了实验研究,首次实现了其在室温下的连续波激光运转,并详细研究了Yb0.006:Y0.923Lu0.071VO4晶体在不同条件下的激光振荡,获得了约2W的激光输出功率,相应的斜率效率和光-光转换效率分别为42%和30%。在输出耦合透过率为0.5%的情形下,观察到了比较明显的光学双稳态效应,由此证明了光学双稳态效应是Yb：钒酸盐激光晶体连续波激光振荡的共有特性,而其输出激光为单-π偏振,没有发现两种偏振态的竞争现象,从而证实了偏振态的共存和转变现象只能在Yb:GdVO4晶体以及含有Gd组分的Yb：钒酸盐混晶所产生的激光振荡中存在。