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本文采用提拉法生长出Re3+∶Sr3La2(BO3)4(Re=Er，Er/Yb，Tm，Pr)和Re3+∶Sr3Y2(BO3)4(Re=Er，Er/Yb，Tm，Tm/Yb)系列晶体，并研究了该系列晶体的光谱性能。主要内容如下：
⑴Er3+∶Sr3La2(BO3)4晶体和Er3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体在1533 nm附近有较高的发射截面，分别为1.421×10-20cm2和1.00×10-20cm2，其荧光寿命分别为0.636 ms和0.577 ms，前者的量子效率为28％，后者的量子效率为14.1％。Er3+∶Sr3La2(BO3)4晶体和Er3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体的光谱性能表明它们有望成为1.55μm红外波段潜在的一种激光晶体。
⑵Er3+/Yb3+∶Sr3La2(BO3)4晶体和Er3+/Yb3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体在880-1060 nm波段的吸收截面和半峰宽大于Er3+∶Sr3La2(BO3)4和Er3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体，4I13/2能级荧光寿命变长，说明Yb3+的加入有效增强了晶体在该波段的吸收。但Er3+/Yb3+∶Sr3La2(BO3)4晶体在1533 nm处的发射截面和荧光量子效率低于Er3+∶Sr3La2(BO3)4晶体，而Er3+/Yb3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体却高于Er3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体，说明不同基质中选择适当的敏化离子Yb3+与Er3+离子的浓度比有助与提高晶体的性能。
⑶在Tm3+∶Sr3La2(BO3)4晶体中在791 nm波长处3H6→3H4跃迁的吸收截而为0.696×10-20cm2，且有较大的半峰宽(25 nm)，适合采用GaAlAs激光二极管泵油。采用RM法计算出近红外波段1.82μm处的发射截面为0.694×10-20 cm2。研究了Tm3+∶Sr3La2(BO3)4晶体的增益截面与粒子数反转率的关系，表明激光调谐的范围为1.71-1.94μ m。上述研究结果表明Tm3+∶Sr3La2(BO3)4晶体可能成为一种潜在的近红外波段激光晶体材料。
⑷根据J-O理论，计算了Tm3+/Yb3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体的唯象强度参数，其结果高于Tm3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体的唯象强度参数。采用RM法计算出3F4→3H6跃迁的发射截面。研究了这两种晶体的增益截面与粒子数反转率的关系，激光调谐的范围较宽为1.70-1.92μ m(1.74-1.93μ m)。上述研究结果表明Tm3+∶Sr3Y2(BO3)4和Tm3+/Yb3+∶Sr3Y2(BO3)4晶体可能成为潜在的近红外波段激光晶体材料。
⑸利用修正的J-O理论计算了pr3+∶Sr3La2(BO3)4晶体的唯象参数。在Pr3+离子1D2→3H4跃迁的最大的发射截面为0.79×10-20 cm2，半峰宽为26 nm；而1D2→3F3+3F4跃迁的最大的发射截面为1.93×10-20cm2，半峰宽为54 nm；研究得到1D2能级荧光寿命为34.868μs，量子效率高于其它掺Pr3+的硼酸盐晶体为28％。结果表明Pr3+∶Sr3La2(BO3)4晶体是一种潜在的红色激光晶体，也可作为近红外波段具有竟争力的激光晶体。