红外固体激光器在遥感、通讯和军事等领域有很多潜在应用被广泛关注,而应用红外激光的市场需求也变的愈来愈大。本论文研讨重点在于寻找高质量、优异激光性能的较大块状的晶体材料。本论文研究中采用新改进的坩埚下降法生长出了Ho³⁺、Pr³⁺掺杂α-NaYF₄晶体,主要研究Ho³⁺在².85μm波段的荧光特性,生长出Er³⁺单掺α-NaYF₄晶体与Er³⁺、Er³⁺/Yb³⁺共掺Na₅Lu₉F₃₂晶体,主要研究Er³⁺的¹.5μm和².7μm的光谱特性和Yb³⁺离子的敏化作用。结合Er³⁺、Yb³⁺、Ho³⁺离子间的相互作用及它们的能级结构,从晶体X射线衍射、红外吸收透过性能、中红外荧光发射性能等多方面分析材料的光学性能。本文第一章节介绍了激光晶体的应用及其发展,同时也分析了近中红外激光晶体的相关特点及研究现状,引入了研究中制备的氟化物晶体的优异性质,其中包括α-NaYF₄和Na₅Lu₉F₃₂激光晶体。本文第二章解释了氟化物单晶的制备过程、晶体性能表征和相关基本理论。本文第三章分析了Ho³⁺/Pr³⁺:α-NaYF₄晶体的光学性能,根据Judd-Ofelt理论分别计算获得Ho³⁺/Pr³⁺:α-NaYF₄晶体和有效强度参数?eff（?2,?4,?6）,并分别计算它们的能级辐射寿命和能级跃迁的荧光分支比等特性。研究了Pr³⁺的离子掺杂浓度与其².85μm发光强度的关系,获得最优的掺杂浓度为1.0 mol%。研究结果表明Er³⁺/Yb³⁺:Na₅Lu₉F₃₂晶体在².85μm中红外固体激光器中有广阔前景。本文第四章、第五章和第六章研究了以Er³⁺离子为发光中心的NaYF₄和Na₅Lu₉F₃₂激光晶体的红外光谱性能及能量转换。在Er³⁺单掺NaYF₄晶体中,随着Er³⁺离子的浓度增加到3.0mol%,Er³⁺离子的¹.5μm和².7μm荧光发射强度均达到最高;在Er³⁺/Yb³⁺:Na₅Lu₉F₃₂晶体中,当我们把Yb³⁺离子浓度增加到6.0mol%时,其¹.5μm荧光发射强度达到最高。研究结果显示出晶体在¹.5μm和².7μm中红外固体激光器中有广阔前景。本文的第七章是结论与展望。对本文的科研工作成果进行了总结,并且对日后的进一步研究阐述了简单的展望。