由于将半导体和固体激光器相结合，激光二极管（LD）泵浦的固体激光器（DPSSL）将两者的优点结合到一起：具有体积小、寿命长、全固化、泵浦效率高、输出稳定等优点，被广泛应用于军事、医疗、光通讯、材料加工、激光测距和激光核聚变等领域。激光工作物质作为DPSSL的重要组成部分是设计全固态激光器的关键因素，并决定着激光器的性能及其应用价值，因而，探索性能优异的激光材料成为研究全固态激光器的热点之一。 钒酸盐系列晶体被证明是性能优良的激光工作物质。其中，研究最多的是Nd：YVO₄、Nd：GdVO₄和Nd：LuVO₄。在中小功率中，Nd：YVO₄是应用最为成功的一种。而相对于YVO₄具有更高热导率的GdVO₄晶体，则在高功率应用中占有优势。同属三价稀土离子的Yb³⁺也因其自身特点，使得Yb³⁺激光器在若干应用上将明显优于Nd³⁺激光器。目前对掺Yb³⁺钒酸盐晶体的研究还不是很多，也不很全面，因此，有必要开展对Yb：GdVO₄晶体的研究工作。 本论文对Yb：GdVO₄晶体的生长、结构、缺陷、热学性质、光谱性质及激光性能进行了系统的研究，主要包括以下几个方面的工作： 一、晶体生长 以纯度为99.99％的V₂O₅、Yb₂O₃和Gd₂O₃通过液相反应合成出晶体生长所需要的多晶料。采用提拉法及选取适当的生长工艺生长出不同掺杂浓度的Yb：GdVO₄晶体。讨论了生长工艺参数、温场、固液界面等因素对晶体生长的影响以及提高晶体质量的途径与方法。 二、结构测定 分析了晶体的结构与生长形貌。用X射线荧光法测量了晶体中Yb³⁺，Gd³⁺和V⁵⁺离子的分凝系数，结果表明Yb³⁺离子的分凝系数与Nd：GdVO₄晶体中Nd³⁺离子的分凝系数相差不大，Yb³⁺离子可进行较高浓度的掺杂。通过X-ray粉末衍射法测定了Yb：GdVO₄晶体的结构、计算了晶胞参数，为四方晶系，I4₁／amd空间群，晶胞参数随Yb³⁺离子掺杂浓度的增加而减小。高分辨X射线衍射实验对晶体的单晶性进行了检验。锥光干涉图表明Yb：GdVO₄晶体为单轴晶。