蓝宝石单晶以其优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，成为航空航天和军事领域广泛应用的光学窗口材料。目前，长晶工作者广泛采用泡生法生长大尺寸蓝宝石单晶。泡生法生长工艺是生长高质量蓝宝石单晶的保证，而热场则是晶体生长品质的决定因素。本文在35kg泡生法蓝宝石单晶生长炉结构基础上，采用CGSim软件模拟研究上、下和侧面隔热屏与坩埚距离，加热器与坩埚距离以及加热器功率分配对蓝宝石单晶生长热场的影响分析，总结泡生法单晶生长炉的内部结构对对流场和温度场、轴向和径向温度梯度以及Von Mises应力的影响程度。结果表明，生长炉内的各结构对热场均有不同程度的增强或者减弱，尤以加热器与坩埚位置和加热器功率分配对热场的影响程度最大。进而分析现阶段泡生法生长85kg蓝宝石常见生长缺陷成因，包括重熔多晶、晶体中含有杂质和气泡、生长断裂等。结合CGSim软件对生长热场模拟分析发现，产生重熔多晶是由于熔体对流中含有两个或者多个独立涡流导致熔体密度不均，生长不协调；晶体生长中含有杂质和气泡是由于温度梯度不合理导致固液界面凸曲率不高；生长断裂则是由于晶体生长中局部热应力过高造成的。通过对35kg蓝宝石生长炉内部结构对热场的影响程度分析，对现有的85kg泡生法蓝宝石单晶生长的热场优化，对比分析优化前后的对流场和温度场、轴向和径向温度梯度、固液界面凸曲率以及Von Mises应力，找到了一种相对较理想的生长炉结构，通过长晶实验验证，成功生长出来符合质量要求的蓝宝石单晶。