非线性光学晶体是全固态激光实现激光频率转换的关键材料。硼酸铯锂(CsLiB6O10)晶体是一种综合性能优良的非线性光学晶体,但该晶体的易潮解性,严重限制了其应用,对其进行Al掺杂可以增强晶体的抗潮解能力。目前Al掺杂CLBO晶体主要采用自助熔剂生长,存在重复性差、光学均匀性低等问题。偏硼酸钡（β-BaB2O4）晶体已广泛用于激光倍频、混频和光参量振荡等领域,然而大尺寸、高品质单晶的稳定生长较为困难,成为制约BBO晶体深入应用的瓶颈。综上所述,本论文主要研究非线性光学晶体CLBO和BBO晶体的生长和性能表征,主要工作和结论如下:系统研究Cs2O-Li2O-MoO3助熔剂体系的结晶区域和饱和点温度等性质,探索出适合CLBO晶体生长的助熔剂配比,稳定生长出一系列不同起始Al掺杂浓度（0%,5%,10%）的透明晶体,晶体的最大尺寸和重量分别为60×47×40 mm~3和107.72 g。在Cs2O-Li2O-MoO3体系中引入金属氟化物,对新型复合助熔剂体系Cs2O-Li2O-MoO3-MFx（x=1,M=Na,K;x=2,M=Mg,Ca,Zn,Ba等）的结晶区域和饱和点温度等性质进行了测试,进行了未掺杂CLBO晶体生长研究,晶体的最大尺寸和重量分别为74×51×41 mm~3和141.19 g。对未掺杂和5%Al掺杂CLBO晶体进行了性能表征。透过光谱表明两种晶体在230～2000 nm的透过率高于90%。红外光谱表明两种晶体中存在结晶水。光学弱吸收表明,两种晶体在a、c向的弱吸收数值均低于10 ppm/cm,显著低于传统未掺杂CLBO晶体（600 ppm/cm、150 ppm/cm）。两种晶体的光学均匀性分别为1.2×10-5/cm和1.1×10-5/cm,具有较高的光学质量。热学性能测试表明,两种晶体在a、c向的线性热膨胀系数分别为αa=1.81×10-5/℃,αc=-2.98×10-5/℃;αa=1.10×10-5/℃,αc=-2.56×10-5/℃,a向为正膨胀,c向为负膨胀,这种差异与晶体中B3O7构成的六元环空间结构有关。两种晶体在a、c向的热扩散系数均随温度的升高而降低。温度为30℃时,两种晶体在c向的热扩散系数分别为1.132mm~2s-1和0.787 mm~2s-1;c向的比热和热导率分别为0.935 Jg-1K-1,2.66 Wm-1K-1和0.916 Jg-1K-1,1.857 Wm-1K-1。两种晶体的激光损伤阈值分别为7.04 GW/cm~2和6.69 GW/cm~2。单晶摇摆曲线表明,两种晶体在c向的半峰宽数值较小,分别为30.32 arcsec和28.08 arcsec,晶体内部结晶质量较高。对BBO晶体生长助熔剂体系进行了探索,采用新型助熔剂体系Na F-Li F进行BBO晶体生长,初步确定了合适的助熔剂配比,生长出尺寸为Ф49×8 mm~3的内部透明的BBO晶体。