CLBO晶体的非线性光学性能优良，能产生266nm和213nm的紫外输出，相比于其他非线性光学晶体，其转换效率较高，因此，CLBO晶体在紫外及深紫外激光输出方面有十分重要的作用。然而，目前影响CLBO晶体应用的最大问题是其易潮解性，而Al掺杂可以有效降低潮解性。本文中，主要采用MoO3-Li2O-B2O3助溶剂体系生长CLBO晶体。另外为了提高晶体制作成光学器件的利用率，本文采用沿匹配角(ψ=45°，θ=61.9°)方向切割的晶体为籽晶进行晶体生长。　　压电晶体是长久以来人们十分关注的一类功能材料。在压电晶体材料中，用于频率器件的晶体材料是一个重要的分支，可以被广泛的应用于振荡器、滤波器等器件的制作中。其中，α-GeO2是一种性能优良的压电材料，同时也具有一定的非线性效应。但是由于高质量大尺寸的α-GeO2生长困难，因此本文主要通过探索助溶剂及生长条件研究α-GeO2晶体的生长。　　综上所述，本文主要研究Al掺杂CLBO以及α-GeO2晶体的生长和性能研究，主要工作如下:　　1、Al掺杂CLBO晶体的生长及性能表征　　采用MoO3-Li2O-B2O3助溶剂体系，以c向([001])切割的晶体为籽晶，生长出一系列不同Al掺杂浓度(5％，10％)完全透明且无包裹体的晶体，最大尺寸为47×47×30mm3;以及采用匹配角方向(ψ=45°，θ=61.9°)切割的晶体为籽晶，生长出一系列不同Al掺杂浓度(5％，10％)的晶体，晶体内部有少许包裹体，晶体最大尺寸为40×40×43mm3。　　对沿c向生长的一系列晶体进行性能表征。透过光谱表明，晶体在551～2000nm范围内的透过率高于70％。通过表征未掺杂和10％Al掺杂的CLBO晶体的热学性质，掺杂晶体的线性热膨胀系数αa=2.081×10-5/℃，αc=2.355×10-5/℃;未掺杂晶体的膨胀系数为αc=2.371×10-5/℃;ICP分析得出Al离子的分凝系数分别为0.0168(5％)和0.019(10％);摇摆曲线结果显示:10％Al掺杂晶体的晶体质量很好，掺杂离子并没有影响晶体质量。四倍频激光输出实验表明，5％和10％Al掺杂CLBO晶体的最高输出功率分别为741mW和798mW，最高转换效率分别为34％和30％。　　对沿匹配角方向生长的晶体进行性能研究。透过光谱表明:晶体在239～2000nm范围内的透过率高于70％。ICP分析表明:Al离子的分凝系数分别为0.0482(5％)和0.055(10％)。　　2、α-GeO2晶体的生长和性能研究　　本文采用自发结晶探索生长α-GeO2晶体的助溶剂体系。本研究中分别采用B2O3-Li2O，B2O3-NaF/LiF，B2O3-Li2O-NaF/LiF助溶剂体系进行自发结晶，均未得到晶体，之后采用K2O-MoO3助溶剂得到三方晶系的α-GeO2。　　对自发结晶得到的晶体进行性能表征，XRD结果表明得到的晶体的空间群为P3221，与α-GeO2单晶的图谱相一致;拉曼光谱结果显示，所得晶体的拉曼光谱中的特征峰与理论值相一致，表明得到的晶体为三方α-GeO2单晶;透过光谱表明晶体在200～2800nm范围内的透过率均大于60％，其光学透过范围跟CLBO晶体相当;粉末倍频效应表明α-GeO2单晶可以实现相位匹配，约为KDP的2.78倍。第一性原理计算方法表明GeO2的光学性质主要是由O的p轨道和Ge的s轨道之间的跃迁所决定。理论计算GeO2静态的非线性光学系数d22为1.15pm/V，与实验结果相符。