钒酸钆晶体（GdVO₄）是一种性能优良的激光基质材料。具有大的受激发射跃迁截面，宽吸收带，低激光发射振荡阈值，高热传导率等特点。掺Nd³⁺离子的GdVO₄晶体已经被证实是一种高效的激光晶体。 本文采用液相合成法和固相合成法合成了多晶原料，并对原料进行红外光谱、差热—热重和X—射线粉末衍射等表征。实验表明采用液相合成法，pH=7.0左右的弱碱性条件，可以得到适合优质晶体生长的高纯度原料。以GdVO₄为基质，掺入不同浓度的Er³⁺、Tm³⁺和Yb³⁺离子，用高温提拉法生长出Er∶GdVO₄、Er∶Tm∶GdVO₄、Tm∶Yb∶GdVO₄晶体，对晶体的生长气氛、退火工艺等进行研究。在晶体的光谱性质方面，室温下测量了晶体的紫外吸收光谱、荧光发射谱和荧光衰减曲线。根据Judd—Ofelt理论拟合出晶体场唯象强度参数（Ω₂，Ω₄，Ω₆）。计算了各能级的辐射跃迁几率A_J,J’，振子强度P_J,J’，辐射寿命τ，荧光分支比β_J’和发射截面∑等光学参量。由荧光衰减曲线拟合的荧光寿命τ_o和描述离子间的相互作用微参量C_DA和γ_o，并将其代入最佳掺杂浓度的近似式，计算Er³⁺、Tm³⁺离子在GdVO₄晶体中的最佳掺杂浓度，并与实验结果进行比较。最后从能级结构方面解释荧光强度。