采用顶部籽晶提拉法(TSSG)生长了钬铥双掺钨酸镱钾(KHo0.04Tm0.06Yb0.9(WO4)2)激光晶体。测试了该晶体的吸收及荧光光谱, 计算了其光谱参数。实验结果表明: 该晶体在890~1 000 nm范围吸收带较宽, 半峰宽为90 nm, 计算了主峰1 000 nm处吸收截面为16.92×10-20 cm2; Tm3+在1 690~1 812 nm范围存在较宽的吸收带, 半峰宽为118 nm, 易于实现Yb→Ho、Yb→Tm、Tm→Ho的能量传递。根据Judd-Ofelt理论, 计算了该晶体的光谱强度参数。根据Tm3+、Ho3+、Yb3+离子能级图, 讨论了产生1 750~2 200 nm荧光发射的3种能量传递方式。最后计算了主峰2 030 nm处受激发射截面为3.47×10-20 cm2, 表明该晶体可作为2 μm波段优异的激光增益介质。

采用泡生法生长了掺铥钨酸镱钾(KTm0.1Yb0.9 (WO4)2)激光晶体。利用X射线单晶衍射法和X射线粉末衍射法研究了KTm0.1Yb0.9(WO4)2晶体的物相与结构。采用X射线单晶衍射法并结合Diamond晶体结构绘图软件，获得了晶体内部结构模型图：该晶体是由WO6、TmO8/YbO8 和KO12基团组成。W2O10二聚体通过WOW单氧桥相连，在平行于c轴方向上形成(W2O8)n多重带。ReO8和 KO12多面体共顶相连，沿［101］和［110］方向形成了具有二维层结构的延长带。X射线粉末衍射分析表明：该晶体具有低温β相双钨酸盐结构，属于单斜晶系，空间群C2/c；计算了晶胞参数、晶粒尺寸和结晶度。测试了晶体的振动光谱，对各个峰值的红外和拉曼活性及分子振动情况进行了归属，进一步验证了晶体中WO6原子基团及单氧桥(WOW)和双氧桥(WOOW)的存在。

以Tb4O7和Ga2O3(化学计量比为3∶5)、Ho2O3、Yb2O3为原料, 其中Yb3+的掺杂浓度为8at.%, Ho3+的掺杂浓度分别为05at.%、1at.%、15at.%、20at.%, 以碳酸氢铵为沉淀剂, 在1 200 ℃下烧结10 h得到了Ho,Yb∶Tb3Ga5O12(Ho,Yb∶TGG)纳米粉体。对样品进行了XRD物相分析、热重-差热分析、红外光谱分析以及扫描电镜分析、上转换发射光谱分析。实验结果表明, 温度为1 200 ℃下样品平均晶粒尺寸为3810 nm。在泵浦源为980 nm激发下, Ho3+掺杂浓度为15at.%, Yb3+掺杂浓度为8at.%时, 在红、绿、蓝波段范围内出现了明显的上转换发光现象, 并对其形成机理进行了讨论。分析认为, Ho3+由激发态5S2, 5F4向基态5I8跃迁, 实现了绿光输出, 而Ho3+由激发态5F5和5F3向基态5I8跃迁, 分别实现了红光和蓝光输出。

采用溶胶-凝胶法制备Er∶YbGG纳米粉体，利用XRD、TG-DTA、IR和SEM等测试手段分析了Er∶YbGG纳米粉体的物相结构和光谱性能。 结果表明：Er∶YbGG纳米粉体属于立方晶系，空间群为Ia-3d，晶格参数a=1.216 2 nm。在980 nm激光激发下，Er∶YbGG纳米粉体在1 533 nm附近获得了较强的发射，其较高的发射强度得益于Yb3+-Er3+离子之间的能量传递。

A high efficiency, high power diode-side-pumped quasi continuous wave (QCW) Nd:YAG ceramic rod laser at 1064 nm based on the domestic transparent ceramic is reported. The average output power of 961 W is achieved with double ceramic rods by means of a symmetrical convex-convex cavity. The optical-to-optical conversion efficiency is 38.3% and the slope efficiency is 45.3%. To the best of our knowledge, this is the highest level of efficiency achieved for the domestic Nd:YAG ceramic rod laser.

引入La2O3等阳离子半径大的材料作纤芯，用低折射率材料作包层，开展了物化性能相匹配的高光学质量纤芯和包层玻璃的制备。采用棒管法拉丝工艺开展了光纤传像束单丝的拉制实验，并对所拉制的双包层光纤进行了测试。实验得到了单根光纤直径为30 μm，透过率为48%/m，芯包同心度误差0.01%，数值孔径为0.82的传像光纤。实验结果表明，该材料的光接收角达到了110°，光纤的集光能力显著提升。

以K2W2O7为助熔剂,Ho³⁺掺杂摩尔分数为9%,采用顶部籽晶提拉法生长出了单斜晶系的钬掺杂钨酸镱钾[Ho³⁺:KYb(WO4)2(Ho:KYbW)]晶体。测试了晶体的红外光谱和拉曼(Raman)光谱,并对出现的峰值进行了振动归属。测量了晶体的吸收光谱和荧光光谱,计算了相应的光谱参数。吸收光谱显示,Yb³⁺在930,987 nm处吸收峰最强,半峰全宽(FWHM)为93 nm。荧光光谱表明,Ho:KYbW晶体在1971和1988 nm附近有较强的发射峰,主峰1988 nm处的发射线宽达71 nm,因此,Ho:KYbW晶体可作为可调谐激光增益介质。晶体的上转换荧光谱表明,在542和647 nm处分别得到了上转换绿光和红光,并分析了相应的上转换机理。

掺钕钆镓石榴石(Nd3+∶Gd3Ga5O12, 简称Nd∶GGG)激光晶体是固体热容激光器的首选工作物质。 采用提拉法生长了Nd∶GGG晶体, 测试了晶体的吸收及荧光光谱, 并利用J-O理论计算了晶体的吸收及发射截面、 强度参数、 辐射跃迁概率、 荧光分支比、 荧光寿命等光谱参数。 吸收光谱测试及计算结果发现, Nd∶GGG晶体的最强吸收峰位于808 nm附近, 主峰808 nm的吸收截面积σabs=4.35×10-20 cm2, 吸收线宽FWHM为8 nm, 并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。 荧光光谱测试及计算结果表明, 晶体的最强荧光发射峰位于1 062 nm附近, 是Nd3+的4F3/2-4I11/2能级跃迁产生的荧光发射。 主发射峰1 062 nm辐射跃迁概率AJJ′=1 832.01 s-1, 荧光分支比βJJ＝45.07％, 荧光寿命τ＝250 μs, 受激发射截面σ(λ)=21.58×10-20 cm2, 较大的荧光分支比和受激发射截面易实现4F3/2-4I11/2通道的激光运转。

采用提拉法生长了b轴方向的掺铥铝酸钇(Tm∶YAP)晶体，晶体尺寸为Φ(40～50) mm×(80～100) mm，其中部分晶体有开裂和云层等宏观缺陷。通过分光光度计测量了晶体吸收光谱。分析了晶体真空退火前后的吸收光谱和着色等变化，并根据吸收系数变化计算了晶体分凝系数、浓度和吸收截面等参数。

采用压缩模塑法制备了聚乙烯远红外窗口，对红外窗口材料的成型条件和性能进行了测试分析。结果表明，成型温度为150℃，样品的成型压力对红外透过率没有影响，窗口材料的红外透过率随厚度的增加而减小，最后选定样品厚度为2mm，在15μm以后具有较好的透过率。抗腐蚀性能测试结果表明，材料耐强酸、强碱及部分有机溶剂。