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激光器在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。自1960年第一台激光器运转以来,激光的应用已遍及人们社会经济生活的每一个角落,包括光通信在内的激光技术,在不到50年的时间内,已经改变了整个世界的面貌。激光技术和计算机技术的结合,将人类居住的硕大星球变成了一个“地球村”。钨酸盐晶体是一个研究较早的激光晶体系列,Nd:CaWO4是最早实现激光运转的激光晶体之一。双钨酸盐晶体按照碱金属离子的不同,呈现不同的结构和结晶特性。KRe(WO4)2一类晶体属单斜晶系,空间群为C2/c。由于本论文的研究背景是基于国家自然科学基金重大项目“低对称激光晶体和晶体物理基础研究”,低对称的双钨酸盐激光晶体是我们的主要研究对象。这类晶体的结构中强烈的各向异性,使它们的生长和性质也呈现出新的特性。本文通过大量的实验工作,对单斜双钨酸钾盐的生长、表征及激光特性作了较完整的研究,主要内容包括: (1) 采用顶端籽晶法成功地生长了多种KRe(WO4)2(KReW)晶体,实际生长的晶体包括:Er,Sm,Tm,Dy,Ho,Er:Yb双掺,Ho,Yb双掺的KLuW以及Nd:KYbW晶体等,最大尺寸可达60×40×25mm3,质量为120g。除此之外,还成功地生长了几种较大尺寸的国际上报道甚少的难长晶体:如RbGd(WO4)2,NaLu(WO4)2等,并摸索出一种在晶体生长过程中继续优化籽晶的方法,解决了顶部籽晶法难以获得高质量较大尺寸籽晶的问题。 (2) 单斜KReW晶体的结构表征,生长形貌预测。 用四圆衍射仪解析了RGW,KLuW晶体的结构,用粉末法解析了各种稀土掺杂的KLuW晶体的结构,用全谱拟合方法研究了Nd:KLuW晶体结构随温度的变化关系,并确定在800℃-900℃之间有一个相变点。用BDFH,Wolff,PBC等理论预测了此类晶体的理想生长形貌,并与实际生长的晶体形貌进行了对比,得出了最佳生长方向及降温速率。 (3) 双钨酸盐晶体的生长机理及缺陷研究。 用光学显微镜及原子力显微镜手段研究了KLuW的平坦面及台阶面,在(110)平坦面上重复发现螺旋位错及二维核生长源,因而确定其为螺旋位错及二维核协同机制生长;另外在(310)等台阶面上发现大量直台阶列,从而确定其以