激光晶体有很悠久的发展历史。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石（Cr：Al2O3）晶体激光器[2]。之后人类又研究发现了掺钕离子的钇铝石榴石即（Nd：Y3Al5O12）晶体[3]，同时也是当前总体性能最为优秀的激光晶体。在这种材料的推动下，固体的激光器开始迅速发展壮大。随后又出现了掺钛离子的蓝宝石激光晶体（Ti:Al2O3）[4]，其功率高、可调范围广，从此飞秒激光技术开始加速发展，如今这项技术已经应用到了各种各样的学科和技术之中。二十世纪末期，研究发现了新的激光晶体掺钕钒酸钇（Nd:YVO4）晶体[5]，推动了低功率固体激光器的发展。激光技术为人类的生产生活带来了极大的便利，推进了科技的进步。而作为研究材料科学的学生，我们的任务就是探索研究出更多性能优异的激光材料。

可调谐激光器用途多样，有广泛的应用前景和科研潜力[6]。它的基本工作原理是通过改变激光器结构中的光学谐振腔中的谐振频率，最终可以得到在一定范围内连续改变的输出波长。而作为这种激光器的核心工作物质，我们希望应用于其中的可调谐激光材料应该有范围较广的发射波长带，比较宽的荧光谱线，才能在较大的范围内连续可调。Cr3+离子激活可调谐激光材料的发现，弥补了当下固体可调谐激光在近红外波段的空缺，拓宽了现在已经应用的固体激光的可调谐范围，有广泛的应用前景，很有研究意义。本课题通过对Cr3+:Sr2AlNbO6粉末多晶合成条件和发光性能的研究，为Cr3+:Sr2AlNbO6单晶原料合成研究打下基础，为新型激光材料的探索做出了贡献。

1.2 双钙钛矿基质材料

激光的产生过程中，首先需要激光工质在外界激励源的作用下，实现粒子数反转，当能量达到阈值条件之后，处在高能量状态上的电子便会产生被激励辐射跃迁，这个过程发射出的光子经过正向反馈下的放大处理后输出，最终可获得激光。激光器由泵浦源，光学谐振腔以及激光工作物质组成。激光工作物质，是完整激光器的核心组件。工作物质一般由基质材料和发光离子组成，基质材料一般为晶体，基质晶体的作用是为发光中心提供合适的晶格场，即能量传递环境，Cr3+离子发光中心的作用是吸收能量辐射跃迁发出激光。

本实验研究的基体材料为双钙钛矿结构的铌酸铝锶。首先介绍钙钛矿材料，钙钛矿是目前自然界的一种广泛存在的化合物，因为最早被发现研究的钙钛矿材料为钛酸钙（CaTiO3），所以因此而得名。简单钙钛矿材料的分子通式可以表示成ABO3，A位置离子一般由离子半径较大的碱土金属离子、稀土金属离子组成，起到了稳定晶格结构的作用，是晶体结构的框架。A位离子周围有12个氧离子，形成了氧的正十二面体的配位环境，位于立方面心的顶角[7]；B位为离子半径较小、质量较小的离子，例如过渡金属离子。B位离子周围有8个氧离子，处于氧的正八面体配位环境，位于立方体的中心。钙钛矿结构化合物又有三种不同的分类，分别是简单结构钙钛矿，层叠状钙钛矿结构，和交替排列的双钙钛矿结构。

双钙钛矿类型氧化物的分子通式为ABB，O6，与简单钙钛结构相比，这二者都具有相同类型的稳固框架结构。表现为稳定的物理化学性能，这个骨架结构是由大半径且质量很大的A位离子组成的。而不同之处在于，相比较简单钙钛矿结构中B的周围都是BO6八面体结构。而双钙钛矿的结构的B位置原子周围的六个氧原子顶点形成的八面体结构为BO6八面体和B，O6八面体的交错相见摆放[8]。两种类型的八面体结构单元可能是规则的相邻有序空间排列，也可能是随机分布的无序空间排列，有序或无序排列不改变晶体结构。其中无序的随机分布的交替排列结构示意图如图1.1（a）所示，有序的交替排列的立方钙钛矿结构示意图如图1.1（b）所示。