钒酸钇钆晶体是(Y_xGd_1-xVO₄)是一种性能优良的激光基质材料,与GdVO₄相似,具有吸收带宽、热导率高、泵浦阈值低等特点,可应用于激光二极管来产生高功率的激光。本文采用液相法合成了多晶原料,并对原料进行了红外光谱、差热—热重和X-射线粉末衍射等表征。以Y_0.5Gd_0.5VO₄为基质,掺入不同浓度的Er³⁺和Yb³⁺离子,用高温提拉法（Czochralski）生长出Er:Y_0.5Gd_0.5VO₄晶体和Er:Yb:Y_0.5Gd_0.5VO₄晶体,并对晶体的生长气氛、退火工艺等进行了研究。采用不同的方法分析测定了晶体中掺杂离子的浓度、分凝系数、晶胞参数、激光损伤阈值、热膨胀系数、比热和热扩散率,并计算了晶体的热导率。将晶体进行定向、切割和抛光后,加工成晶片,用于测定室温下晶体的偏振和非偏振吸收光谱、荧光光谱,测定了晶体的荧光衰减曲线,拟合离子相应能级的荧光寿命,并详细讨论了在Y_0.5Gd_0.5VO₄ 基质材料中离子的掺杂浓度对发光和荧光寿命的影响。结合吸收光谱,根据Judd-Ofelt 理论,拟合出晶体场唯象强度系数?λ,并计算了各能级的辐射跃迁几率AJJ’、振子强度PJJ’、辐射寿命τ、荧光分支比βJ,和发射截面Σ等光谱参数;讨论了Er:Yb:Y_0.5Gd_0.5VO₄晶体作为激光材料的可能性,分析讨论了Er³⁺离子的上转换发光机制及Yb³⁺离子敏化Er³⁺离子的上转换发光机制,并计算了Yb³⁺-Er³⁺之间的能量转移效率。在偏光显微镜下,观察了晶体的缺陷,粗略地分析了缺陷的成因,同时计算了晶体中的缺陷体浓度N。