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氧化锌（ZnO）是一种常见的宽禁带半导体材料,具有出色的光学、电学和结构特性,在光电领域有着重要应用。TeO2晶体在<110>方向和（001）面具有很高的声光阈值,在光学开关器件、光学放大器等领域有着潜在应用。在众多激光基质材料中,稀土掺杂钒酸盐晶体由于出色的低激光阈值、高的斜效率,在固体激光领域获得了广泛关注;其中YVO4及YbVO4晶体是杰出的高效半导体泵浦激光基质材料。本论文分别利用keV的Tm和Yb离子共注入ZnO晶体、keV的Ag和Nd注入TeO2晶体、MeV的Si离子注入YbVO4晶体、MeV的C离子注入HoYb:YVO4晶体。通过SRIM计算拟合、X射线衍射谱（XRD）、拉曼光谱（Raman）、卢瑟福背散射/沟道谱（RBS/C）、棱镜耦合测试、光致荧光光谱（PL）等测试方法表征了注入后样品的光学及结构特性。论文主要内容有:利用能量keV、总剂量1015 cm-2的Tm和Yb离子共注入Zn O单晶,注入后样品分别在800oC及1000oC下退火30分钟,分别利用RBS/C及XRD研究了注入样品的损伤及结构特性。采用532 nm及980 nm激发光源分别研究了注入样品的近红外（1415 nm-1450 nm）及可见光波段的上转换（484 nm和673nm）荧光发射特性。利用290 keV的Ag离子(剂量3.0×10155 cm-2)、360 keV的Nd离子(剂量2.0×10155 cm-2)注入TeO2单晶,注入后样品在400oC进行退火处理,利用PL谱,在532 nm激发光源下研究了注入样品的近红外荧光发射特性,研究结果表明Nd/Ag共注TeO2样品可以显著增强Nd3+荧光发射。利用3.0 MeV的Si离子注入YbVO4单晶。棱镜耦合测试结果表明,在633nm激发波长下,注入样品形成了寻常折射率增加型光波导。分别采用335 nm及930 nm激发光源研究了注入样品的近红外荧光发射谱。利用高分辨HRXRD测试分析了注入样品的结构特性。利用6.0 MeV C离子注入HoYb:YVO4单晶,剂量5.0×1013-1.35×10155 cm-2。利用棱镜耦合方法研究了注入样品形成的光波导结构。分别采用410 nm、980nm波长激发光源,研究了注入样品的荧光下转换及荧光上转换发射特性。