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本文研究了Nd3+∶Bi2(MoO4)3和Er3+∶Bi2(MoO4)3晶体的生长、定向以及光谱特性。采用Czochralski方法，在转速为15～20r.p.m和拉速为0.5～1mm/h下成功地生长出了Nd3+∶Bi2(MoO4)3和Er3+∶Bi2(MoO4)3单晶。结合X-射线定向仪和偏光显微镜，确定了Bi2(MoO4)3晶体的光率体主轴，并给出了光率体主轴(X,Y,Z)与结晶学主轴(a，b，c)的角度关系。利用测得的Nd3+∶Bi2(MoO4)3和Er3+∶Bi2(MoO4)3的低温荧光谱，分析了Bi2(MoO4)3晶体作为激光基质材料的一些特点。结果表明，稀土掺杂离子可进入三种不同的结晶学格位，其标量晶场强度比较弱。室温下测量了Nd3+∶Bi2(MoO4)3晶体的偏振吸收、发射光谱以及荧光寿命。光谱表现出较强的各向异性。在E//X偏振方向，位于808nm处的峰值吸收截面大小为13.08×10-20cm2，吸收带的半高宽达到6nm，1065nm处峰值发射截面为11.25×10-20cm2，半高宽达到了10nm。荧光寿命值为110.86μs，荧光量子效率为98％。室温下测量了Er3+∶Bi2(MoO4)3晶体的偏振吸收、发射光谱以及荧光寿命。分析了辐射陷阱效应对该离子第一激发态荧光谱和荧光寿命的测量的影响；采用倒易法计算了4Ⅰ13/2→4Ⅰ15/2跃迁的发射截面，并据此得到了Er3+∶Bi2(MoO4)3在1.5μm附近的有效增益截面曲线。Er3+∶Bi2(MoO4)3的增益曲线有较宽的半高宽，有利于实现可调谐及超短脉冲激光的输出。