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本论文首先叙述了1.55μm波段激光的研究意义和实现方式，然后重点介绍了Er3+激活的固体激光材料实现1.55μm波段激光输出的原理，以及目前已实现激光运转的Er3+激活晶体材料的研究现状，同时也介绍了研究工作的主要内容。 利用提拉法生长了Er3+激活的Ca3NbGa3Si2O14(CNGS)晶体，包括Er3+单掺杂，Er3+/Yb3+双掺杂以及Er3+/Yb3+/Ce3+三掺杂的CNGS晶体。测试并分析了CNGS晶体中Er3+在室温下的偏振光谱特性，包括1.55μm波段的吸收、发射截面和激光上能级4I13/2和泵浦能级4I11/2的荧光寿命。讨论了Er3+/Yb3+共掺晶体中Yb3+→Er3+的能量传递效率和上转换情况。此外，通过对比分析了引入Ce3+对Er3+/Yb3+双掺CNGS在1.55μm波段发光性能的影响。 采用976nm半导体激光端面泵浦三种不同Er3+浓度的Er3+/Yb3+∶CNGS晶体。获得了波长为1568nm，最大输出功率达230mW，斜率效率约14.4％，起振阈值为1.0W的连续激光输出;同时开展了Er3+/Yb3+/Ce3+∶CNGS晶体在1.55μm波段的激光实验，获得了最大连续输出功率达203mW，斜率效率约11.4％，起振阈值为0.9W的1556nm激光输出。分析了两类晶体在光谱和激光性能上表现差异的原因。此外，测量并分析了Er3+/Yb3+∶CNGS晶体的热导率。 利用熔盐法生长了Er3+/Yb3+双掺杂的KGd(PO3)4(KGP)晶体。测试并分析了Er3+/Yb3+∶KGP晶体的偏振光谱性质，包括偏振吸收、发射截面谱，以及涉及1.55μm波段激光的4I11/2和4I13/2多重态的荧光寿命，分析了Er3+/Yb3+∶KGP晶体中Yb3+→Er3+能量传递。并讨论了Er3+/Yb3+∶KGP晶体作为增益介质实现1.55μm激光输出的可能性。 研究结果显示:Er3+/Yb3+∶CNGS晶体是一种性能优良的1.55μm波段激光晶体，掺入Ce3+可以缩短Er3+的4I11/2能级寿命，降低上转换损耗，提高能量传递效率，但会降低晶体的光学质量，对激光性能有一定影响。Er3+/Yb3+∶KGP晶体具有较好的光谱性能，适合高功率和高效率的1.55μm波段激光输出，但晶体的光学质量以及Yb3+的掺杂浓度较低，限制了其激光应用，有待于进一步优化。