光电功能晶体在激光技术应用领域具有举足轻重的作用，其中非线性光学晶体主要用于激光频率的转换，双折射晶体主要用于激光偏振态的调制，它们广泛应用于激光医疗、激光通讯、军事对抗、激光光刻等领域，寻找性能优异的非线性光学晶体和双折射晶体一直是材料科学研究的热点之一。本论文致力于设计、合成及生长性能优良的非线性光学和双折射晶体，采用高温熔液法成功合成了三种包含卤素的硼酸盐Ba3Ca4(BO3)(SiO4)Cl、Sn2B7O12F和RbB3O4F2，其中前两种是硼酸盐卤化物，第三种是氟硼酸盐。本论文系统研究了这三种晶体的合成、结构和性能，并结合第一性原理方法进行了结构-性能关系的研究。主要内容如下：1、复合碱土金属硼硅酸盐氯化物Ba3Ca4(BO3)3(SiO4)Cl的合成和表征采用高温熔液法合成了复合碱土金属硼硅酸盐氯化物Ba3Ca4(BO3)3(SiO4)Cl，该晶体结晶于六方晶系非中心对称空间群P63mc (186)，晶胞参数为a =10.768(3) Å, b = 10.768(3) Å, c = 6.834(11) Å, Z = 2, V = 686.2(5) Å3。Ba3Ca4(BO3)3(SiO4)Cl的结构主要由三维[Ca4(BO3)3(SiO4)]框架构成，沿c轴方向看该三维框架呈现出六角星形孔道，[Ba3Cl]链填充于孔道之中。该晶体透光范围宽、紫外截止边低于190 nm，在1064 nm基频波下测得的倍频效应约为标准晶体KH2PO4 (KDP)的0.6倍。此外，热学分析表明该晶体为同成分熔融化合物，因此可以用熔体法生长大尺寸单晶。这些性质表明该晶体是一种潜在的紫外非线性光学晶体。2、亚锡硼酸盐氟化物Sn2B7O12F的合成和表征采用封闭体系高温熔液法合成了亚锡硼酸盐氟化物Sn2B7O12F，该晶体结晶于单斜晶系中心对称空间群C2/c，晶胞参数为a = 10.414(9) Å, b = 8.629(8) Å, c = 23.75(2) Å, β = 93.542(12)°, Z = 8, V = 2130(3) Å3。晶体结构中具有新颖的[B7O16]基本构筑单元，该构筑单元通过共享氧原子形成二维[B14O24]层，层与层之间由阳离子配位多面体形成的[Sn4O12F2]簇连接起来构成最终的晶体结构。该晶体的紫外截止边约为256 nm，热稳定温度为470 °C，第一性原理计算结果表明Sn2B7O12F在1064 nm处的双折射率达到0.07，双折射效应自于Sn−O/F和B−O基团的协同作用。3、碱金属氟硼酸盐RbB3O4F2的合成和表征采用封闭体系高温熔液法合成了一例碱金属氟硼酸盐RbB3O4F2，该晶体结晶于单斜晶系中心对称空间群P21/c，晶胞参数为a = 4.698(10) Å, b = 17.770(10) Å, c = 7.328(12) Å, β = 118.95°, Z = 4, V = 535.3(15) Å3。晶体结构中具有一种新颖的基本构筑单元[B3O5F2]及其组成的[B3O4F2]链，链与链之间通过Rb+离子连接形成最终的三维结构。该晶体的透光波段可以达到深紫外、紫外截止边低于190 nm，ZEISS Axioscope 5偏光显微镜测得该晶体在546.1 nm波长下的双折射率为0.082。第一性原理计算该晶体在546.1 nm处的双折射率为0.091，与实验结果基本一致，响应电荷分布(REDA)分析表其明双折射效应的主要来源于结构中[BO3]基团的贡献。