由于钨酸铅（PbWO4, PWO）晶体的光产额低,限制了它在许多领域的应用。为了改善其光学性质,稀土掺杂技术被广泛的研究和应用。本文研究了提拉法生长掺杂PWO晶体的工艺,并生长出质量优良的掺杂晶体,研究了掺杂PWO晶体的结构和光学性能。运用XRD测试技术,研究了Ho:PWO和Yb:Ho:PWO晶体的结构。掺杂后PWO晶体仍保持很好的四方结构,与纯PWO晶体相比,晶胞参数略有变化。晶体的拉曼光谱表明,掺杂PWO晶体与纯PWO晶体相比,晶体中（WO4）^2-基团的特征峰没有发生明显的位移,掺杂离子没有明显影响（WO4）^2-基团的结构。晶体的紫外吸收光谱表明,掺杂后晶体吸收强度增大,并出现了Ho³⁺特征吸收峰,Ho³⁺和Yb³⁺优先占据Pb²⁺格位,吸收边先蓝移后红移。通过波长为980nm激光器激发的上转换发射谱分析,发现单掺Ho³⁺的钨酸铅晶体没有出现上转换发光,Ho³⁺和Yb³⁺双掺钨酸铅晶体实现了540nm、650nm和756nm附近的上转换发光。由Ho³⁺和Yb³⁺的能级图可以看出:Yb³⁺的能级结构非常简单,540nm、650nm和756nm处的发光分别对应于Ho³⁺的⁵F₄,⁵S₂→⁵I₈、⁵F₅→⁵I₈以及⁵F₄,⁵S₂→⁵I₇辐射跃迁。当[Yb]/[Ho]值为20时,上转换绿光强度最大,[Yb]/[Ho]值为4时,红光上转换发光强度最大。测试荧光强度和泵浦功率的关系,Yb³⁺（0.2mol%）:Ho³⁺（0.1mol%）:PWO、Yb³⁺（0.4mol%）:Ho³⁺（0.1mol%）:PWO、Yb³⁺（1.0mol%）:Ho³⁺（0.1mol%）:PWO、Yb³⁺（2.0mol%）:Ho³⁺（0.1mol%）:PWO、Yb³⁺（3.0mol%）:Ho³⁺（0.1mol%）:PWO晶体的绿光功率曲线斜率分别为1.936、2.110、2.339、1.693、1.186,红光功率曲线斜率分别是1.627、1.703、1.746、1.620、1.302。说明红光和绿光发射既有单光子过程,又有双光子过程。且在Yb³⁺高浓度掺杂时,晶体的功率曲线斜率相对较小,此时上转换荧光发生合作敏化过程。