目前,高效而实用的拉曼激光晶体的开发是受激拉曼散射研究的一个核心问题。本论文试图通过碱土金属离子Sr²⁺的掺杂来影响GdVO4晶体的拉曼性能,同时在M_xGd_1-xVO₄（M=Ca、Sr）基质晶体中掺入激活离子Yb³⁺,探讨其成为自拉曼频移激光晶体的可行性。采用液相法和固相法合成多晶原料,并对原料进行红外光谱、差热-热重分析和X-射线粉末衍射等表征。采用Czochralski法,提拉速度为0.5mm/h,成功地生长出了具有不同掺杂浓度的Yb: M_xGd_1-xVO₄单晶。用ICP方法测定了Sr²⁺和Yb³⁺离子在M_xGd_1-xVO₄晶体中的浓度,据此计算出各掺杂离子的有效分凝系数。Sr²⁺离子的分凝系数为0.20～0.51,Yb³⁺离子的分凝系数为0.62～0.79。并通过相关性能的测试,分析了晶体中钒的价态以及晶体的热膨胀系数和热导率。测试了Yb: M_xGd_1-xVO₄晶体的吸收光谱和荧光光谱,初步判定了Yb³⁺的Stark能级。根据倒易算法与F-L公式计算出Yb³⁺能级跃迁的吸收截面、发射截面、σem.τf值和最小泵浦强度等参数。结果表明,7.01at%的Yb:Sr_0.02Gd_0.98VO₄晶体的σem.τf值为3.20×10^-23cm²·s,Imin为1.56 kW/cm²;4.03at%的Yb:Ca_0.1Gd_0.9VO₄晶体的σem.τf值为3.56×10^-23cm²·s,Imin为1.49kW/cm²。采用J-O理论计算了Yb, Er: Ca_0.1Gd_0.9VO₄晶体的光学参数,分析了其上转换和能量转移性能。常温下测试了Sr_xGd_1-xVO₄晶体的拉曼光谱,利用群论对称性分析法对Sr_xGd_1-xVO₄的拉曼光谱的谱线进行归属,并通过晶体微观结构的变化和拉曼增益系数来阐释M²⁺离子掺杂影响GdVO₄晶体拉曼性能的机制。研究结果发现,M²⁺的掺入,钒元素仍然为V⁵⁺,但导致GdVO₄晶体的热导率降低,热膨胀系数增大,并会影响GdVO₄晶体的拉曼性能。与目前应用的其它晶体的激光参数进行比较,M²⁺离子的掺入对Yb³⁺的光谱参数影响不大,仍较易实现激光输出。因此,Yb: M_xGd_1-xVO₄晶体有望成为自拉曼频移激光晶体的候选材料。