近年来,激光技术飞速发展,在国防、医疗、信息、测量、科研、工农业以及我们的生活中都有重要应用,发挥着巨大的作用。晶体是激光器的主要组成部分,它直接决定了激光器的质量,是激光器发展的基础。因此,激光晶体受到国内外研究者的关注,成为研究热点。自1961年,Nassu和Johnson成功研制出第一台连续激光器,从此,激光晶体的研究进入快速发展阶段。1962年,红宝石脉冲激光器研制成功；1963年,出现了使用Ni2+:MgF2晶体的激光器,第一次实现了低温条件下的固态可调谐激光运转。整个70年代,科学家们在激光晶体的研究中投入了更多的精力,发现了掺钕钇铝石榴石(Nd3+:YAG)和金绿宝石(Cr3+:BOA12O4),并且以金绿宝石为工作物质,第一次获得了固态可调谐激光运转,标志着激光晶体的工业化已初步实现。80年代,掺钛蓝宝石(Ti:Al2O3)研制成功,使得激光的产生时间更短,甚至达到飞秒量级,激光技术逐渐在其他领域发挥作用。90年代,随着掺钕矾酸钇(Nd3+:YVO4)晶体的问世,全面进入全固态激光时代。近年来,Nd3+离子以其丰富的能级,较大的吸收和发射截面,被广泛应用于激光晶体。其中,Nd:LuVO4一经报道,便受到人们的广泛关注。Nd:LuVO4晶体具有优良的能级寿命、较大的吸收和发射截面、较大的吸收带宽,拥有较高的热导率,更易获得高效、稳定的激光,此外,它还具有优良的偏振特性,转换效率也非常高。本文主要研究提拉法生长的Nd:LuVO4晶体的结构、光谱、激光器输出特性。主要内容如下：(1)简单介绍了半导体泵浦全固态激光器的起源和发展历程,与传统激光器相比,突出半导体全固态激光器的优点。此外,总结了国内外Nd:LuVO4晶体的研究现状,以及将来的发展趋势。(2)分析了Nd:LuVO4晶体的晶格振动谱。Nd:LuVO4晶体属于锆石类晶体,它的原胞中含有2个分子式的分子,共有36个基本晶格振动模式。本章首先介绍了相关的理论知识：简正坐标。从理论入手,讲述了Nd:LuVO4晶体的简正坐标,在简正坐标下,对晶体的空间群进行了分析,最终得到ζ=5A1g+7B1g+2B2g+10Eg。从理论上证明实验中最多能观察到的拉曼活性光学模有34支。之后,介绍了拉曼散射的几种解释：经典理论、量子理论、共振拉曼、电子拉曼等。并解释了红外吸收中的普遍选择定则和晶体遵从的对称下的选择定则。(3)简单分析了拉曼散射的基本理论,从理论分析,选取了A1gx(ZZ)X、 A1g+B1g:X(YY)X、B2g:Z(XY)Z、E1g:Y(XZ)Y四利,几何配置,然后通过共焦显微拉曼光谱仪测量了Nd:LuVO4晶体的拉曼光谱,并对谱线进行了指认。其中,A1g模由于几种跃迁重合,谱线被展宽,其他拉曼峰都非常尖锐。我们认为,Nd:LuVO4晶体晶体并没有因为三价Nd3+的掺入而发生明显的错位,可作为Nd3+的基质。本章还测量了Nd:LuVO4晶体的吸收谱和荧光谱。并用J-O理论计算出了晶体的吸收和辐射谱线强度,积分发射截面,能级寿命,荧光分支比等重要参数。(4)简单介绍了半导体激光泵浦固体激光器的工作原理,这种激光器使用间接耦合方式,常用的有透镜系统耦合、自聚焦透镜耦合和光纤耦合等。然后从理论出发,推到了激光器输出的阈值、光-光转换效率和斜效率的计算公式。运用所学知识,设计出1.34μm连续波激光器实验装置,并使用这一装置,比较a-cut和c-cut Nd:LuVO4晶体的输出,对于1.34μm输出光,当输出镜的透过率相同时,a-cut晶体的光-光转换效和斜效率低于c-cut,对于同一块晶体,输出镜的透过率越高,晶体的光-光转换效和斜效率越低。(5)介绍了V:YAG晶体的基本性质,作为调Q和锁模期间的特性；解释了调Q和锁模激光器的工作原理；设计了1.34μm的调Q和锁模激光器,通过功率计和示波器分别记录数据,分析脉宽、重复频率、峰值功率和单脉冲能量等。(6)最后总结全文,并列出创新点,以及需要进一步研究的工作。