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非线性光学晶体是全固态激光器中实现激光频率转换，拓宽激光波长范围的关键材料，具有重要的研究意义和应用价值。本文围绕BABF和LBO两种非线性光学晶体的生长和性能表征进行了研究。通过Ga掺杂实现结构调制，增大BABF晶体的双折射率，首次实现了266nm和278nm四倍频激光输出，拓宽了其激光输出波长。通过助熔剂体系优化及弱吸收性能表征，为大尺寸LBO晶体的生长提供了重要指导。 本文主要工作内容如下: 1.Ga掺杂BABF晶体的生长和性能表征 研究了Ga掺杂量和溶质含量对BABF晶体生长助熔剂体系粘度的影响，发现体系粘度随着Ga掺杂量及溶质含量的增大而增大。确定最佳的助熔剂配比是Ba(Al，Ga)BO3F2∶B2O3∶LiF∶NaF=1.8∶2∶5∶0.6，并采用中部籽晶高温溶液法生长出33×30×9mm3的50％Ga掺杂BABF晶体。 采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)对生长得到Ga掺杂BABF晶体进行元素分析，确定新助熔剂体系下得到的50％Ga掺杂BABF晶体的化学式为Ba(Al0.5Ga0.5)BO3F2。采用最小偏向角法测定了Ba(Al05Ga0.5)BO3F2晶体折射率，并拟合得到色散方程，发现晶体Ba(Al0.5Ga0.5)BO3F2在1064nm处的双折射率为△n=0.04683，较之BABF晶体的双折射率（△n=0.0415）明显增大，计算其最短倍频波长为239.8nm，可实现266nm激光输出。 2.Ba(Al0.5Ga0.5)BO3F2的四倍频性能研究 基于10Hz Nd∶YAG皮秒锁模激光器，首次实现了Ba(Al0.5Ga0.5)BO3F2晶体的266nm四倍频激光输出。采用4×4×3.16mm3和4×4×6.15mm3样品，在脉冲强度为2.87GW/cm2时，分别实现了2.76％和3.22％的倍频转换效率。 对比研究了BABF与Ba(Al0.5Ga0.5)BO3F2晶体四倍频性能，首次倍频实现了1112nm的四倍频278nm紫外激光输出。当样品长度同为5mm时，BABF晶体倍频转化效率为0.3％，Ba(Al0.5Ga0.5)BO3F2晶体的倍频转化效率为0.67％，表明Ga掺杂有助于提高BABF晶体的278nm四倍频转化效率。 3.LBO晶体生长及性能研究 采用顶部籽晶法在Li2O-MoO3-xZnF2助熔剂体系下生长LBO晶体。研究了Li2O-MoO3-xZnF2助溶剂体系的生长饱和温度和粘度，发现氟化锌可以有效降低生长体系粘度。当助熔剂体系中氟化锌含量为0.5时，体系粘度低，得到的晶体质量优异，适合生长大尺寸LBO晶体。对不同助熔剂体系下得到的晶体进行XRD、ICP、透过率、电导率等表征分析，结果表明在此助熔剂体系下得到的LBO晶体综合性能优异。 对大尺寸LBO晶体（公斤级别）的(100)、(110)、(011)和(201)晶面的弱吸收性能进行了表征，结果表明各晶面的弱吸收值在10-30ppm/cm范围内。采用化学侵蚀法对大尺寸LBO晶体进行缺陷研究，结果表明各晶面的位错密度在104/cm2～105/cm2范围内，小于其他晶体的位错密度，表明大尺寸LBO晶体的质量优异。