稀土离子4f电子独特的发光特性使其作为发光中心广泛应用于光学材料中。在关键光学器件中，光学晶体直接影响其功能特性。因此，研发新型多波段稀土光学晶体材料及其生长新技术能够为关键光功能器件的研发设计提供高品质的工作物质，从而带动光学新器件产业，最终推动医疗器械、工业设备、航空航天、武器装备等领域的发展。

在本项目中，结合稀土离子电负性和能级设计稀土离子单掺、双掺和三掺稀土激光晶体和稀土闪烁晶体材料。利用结晶生长的化学键合理论，设计优化的生长环境，升级现有的生长平台，实现稀土晶体生长专用功能，成功生长大尺寸（最大可达f3²）、长等径（最大可达140 mm）的稀土激光晶体，实现1.02、1.06、1.55、2.09 mm近红外波段连续激光输出。