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砷锗镉(CdGeAs2)属于三元Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ2族黄铜矿结构化合物，具有已知非线性光学晶体中最大的非线性系数，适宜的双折射，较宽的红外光透过范围，高热导率等优点，对军事、民用等领域亟需解决的8-15μm中远红外波段激光输出有着重要的应用价值。 但目前CdGeAs2生长过程中仍存在以下两个问题:一是在多晶料合成过程中，易产生二元和三元杂相物质;二是单晶在降温过程中容易开裂。针对上述问题，本文进行了如下研究和改进。 首先，针对多晶合成问题，本文以载气携带丙酮在石英坩埚内壁镀上高质量碳膜，解决了原料对石英坩埚的腐蚀问题;并在双温区炉中设计了合理的温场，合成了CdGeAs2多晶料。经X射线粉末衍射分析和晶胞精修表明样品为高纯、单相CdGeAs2多晶。 其次，为了改善CdGeAs2容易的开裂问题，本文研究了P掺杂对体系弹性模量的影响。第一步，采用单质原料在单温区炉中直接合成CdGe(As1-xPx)2多晶，通过X射线粉末衍射分析和晶胞精修发现，P元素能够以较大比例掺杂进入CdGeAs2形成CdGe(As1-xPx)2。第二步，采用基于第一性原理的CASTEP软件研究了CdGeAs2及其掺P晶体的电子结构、光学性质和弹性模量等性质。弹性模量计算结果表明，P元素的掺杂能够从一定程度上削弱CdGeAs2弹性各向异性，同时会提高其断裂强度，这可能会改善单晶生长时的开裂情况。 此外，在研究过程中还发现P元素的掺杂可以线性地提高CdGeAs2的带隙，进而扩展其近红外透光范围。并且通过调节CdGe(As1-xPx)2组分可以实现非临界相位匹配倍频激光输出。以5μm红外激光器作为泵浦光源，光参量振荡(OPO)输出8-15μm连续调谐光源，CdGe(As1-xPx)2的最佳掺杂浓度为x=0.38。 本工作从实验和理论计算两方面着手较系统地研究了红外非线性晶体CdGeAs2及P掺杂对其性能的影响，这对单晶生长及性能改进有所帮助。本研究方法也可为通过掺杂改进其他非线性晶体性能的研究提供有价值的参考。