蓝宝石（α—Al₂O₃,简称刚玉）是含有少量Fe²⁺和Ti⁴⁺的晶体。其具有优良的光学、电学和机械性能,其硬度仅次于钻石。具有高温化学稳定、导热性好等特点。广泛应用于半导体器件、光电子器件、激光器等。特别是含Ti³⁺蓝宝石,是最优异的固体宽带调谐激光材料,可制作超强的飞秒量级可调谐激光器。因此,优质大直径宝石晶体的合成工艺是人们研究的重要问题。本文采用籽晶定向的焰溶法生长技术,以γ—Al₂O₃粉料为原料,设计合理的工艺参数,生长出光学质量较好的α—Al₂O₃激光晶体。分析晶体生长过程中出现的问题并采取相应措施。在炉体改造方面提出建议,加长炉体长度,使炉体更加适合宝石的烧结。研究晶体产生缺陷的原因,设计合理的工艺参数。改进温场条件,减小纵向和横向温度梯度,减少宝石炸裂。针对宝石滑移,气泡及开裂等问题做了深入研究,提出解决方案。改进退火工艺,研究宝石退火阶段保温时间对晶体质量的影响,并对宝石退火温度的确定提出了关键参考意见,进行了相关实验。