自从1991年以来，第一次报道在室温下二极管激光器泵浦的掺镱钇铝石榴石（Yb:YAG）激光器运转以来，掺Yb³⁺离子的激光晶体得到了广泛关注和快速发展。Yb³⁺激活离子的优势：电子构型为4f¹³，能级结构简单，主要有基态2F7/2和激发态2F5/2，具有量子效率高、不存在激发态吸收和上转换等特点。而掺镱离子(Yb³⁺)氟化物激光晶体具有宽的吸收带和发射带、长的荧光寿命、较高的发光量子效率等特点，成为发展新型全固态高功率，宽调谐和超快激光器有潜力的候选激光介质。本论文重点选择Yb掺杂的复合氟化物Ca（1-x）SrxF₂、CaF₂-YF₃作为研究对象，采用坩埚下降法和温梯法生长晶体，开展了结构与光谱、激光性能关系的探索性工作。主要内容如下：Yb:CaF₂-SrF₂晶体中的晶格常数、Yb³⁺分凝系数、热导率、吸收光谱、发射光谱和荧光寿命，随Ca/Sr比例的变化而呈现出规律性的变化。从光谱性质可以看出，不同组分的Ca/Sr比例，光谱性质不同，Ca/Sr比例接近1:1附近的Yb离子具有较大的吸收和发射截面，较长的荧光寿命。测试了Yb:Ca_0.5Sr_0.5F₂晶体在低温下的光谱性质并且计算了Yb³⁺离子能级劈裂，从低温光谱可以得出，Yb:Ca_0.5Sr_0.5F₂晶体有大的吸收截面，在长波长处荧光光光谱与Yb:CaF₂相比较宽，从能级计算得出Yb:Ca_0.5Sr_0.5F₂晶体能级劈裂也比较大。理论计算了Yb:Ca_0.5Sr_0.5F₂晶体的激光性能，从计算数据得出，Yb:Ca_0.5Sr_0.5F₂晶体晶体有望在低阈值、高效率的激光输出。Yb掺杂的CaF₂-YF₃体系中，不同组分对Yb离子在近红外的发光也不同，当掺杂Y:Yb含量由1:1增大到2:1时，发光减弱，荧光寿命增大，这种变化与Yb，Na共掺的光谱性质相似，荧光寿命的变化也相似，但是其吸收和发射截面比Yb，Na掺杂的截面更大。这说明Y掺杂到晶体中不仅抑制了Yb离子团簇，还使得晶体的格位发生了变化。