一、特色
本方向以固体激光技术及光学技术发展需求为背景，开展固体激光晶体材料及光学晶体材料组成设计、结构控制、性能分析和晶体生长技术研究，体现材料与元器件研究相结合的特色。
二、内涵
1. 近红外激光晶体
以Nd3+掺杂的近红外激光介质为研究对象，设计了不同基质的设计，制备了不同的激光晶体。针对2μm固体激光器的发展需求，开展CZ和TSSG方法生长不同稀土离子掺杂系列复合钨酸盐激光晶体的研究，在四方晶系晶体生长机理、结构与高浓度掺杂构效关系及其规律研究取得重要成果，研制出高质量系列钨酸盐激光晶体，为2μm固体激光器的发展提供技术支撑。
2. 中红外激光晶体
针对中红外激光器的军事需求，开展3~5μm激光晶体材料的前沿研究，在稀土离子共掺组合、掺杂浓度、能量传递、以及晶体缺陷分析等关键基础科学问题等方面与意大利比萨大学的合作研究取得实质性进展。
3. 可见光激光激光晶体
针对固态可调谐激光器的研究前沿，在国内率先开展了新型可调谐Cr4+:Ca2GeO4激光晶体的研究，在晶体可调谐机理、掺杂离子浓度设计、助熔剂法晶体生长工艺、晶体缺陷控制等方面的研究取得重要成果，为研制新型固态可调谐激光器提供技术支撑。
4. 闪烁晶体
针对高能物理、核物理等领域对光学探测的需求，开展了Ce：YAG、NBW等闪烁晶体材料的研究。研究了晶体材料的荧光寿命和发光效率。
5. 窗口晶体
针对光学技术的发展需求，开展大尺寸氟化钙（CaF2）光学晶体材料的研究，成功解决了大尺寸CaF2晶体生长过程中容易开裂的技术难题，坩埚下降法生长晶体工艺稳定，并开展大尺寸CaF2光学晶体定向、切割、研磨、抛光等光学加工技术的研究，广泛应用于激光技术、红外技术、紫外技术和高能探测技术等领域光学系统中。
6. 非线性光学晶体
针对光学器件对短波激光的需求，开展了LBO、BBO等非线性光学晶体的研究，研究了非线性晶体在倍频、差频和合频中的应用，掌握了各种晶体的非线性特性。
7. 晶体加工
在固体激光晶体材料方面，围绕固体激光材料提拉法生长工艺开展卓有成效的研究，突破了界面稳定性、平界面生长工艺关键技术。光电功能晶体方向同时采用多种生长方法生长不同的晶体材料，具备了生长晶体的优越条件。拥有晶体加工的条件，具备晶体定向、切割、研磨、抛光、镀膜和性能测试的能力。
