金属纳米颗粒掺杂稀土离子复合材料因其在光通讯、波导等多领域具有广泛应用而引起研究人员的密切关注。针对国内外对金属纳米颗粒掺杂稀土离子在中红外波段发光特性研究不足的背景下,本文围绕声子能量较低的铋锗酸盐玻璃作为基质,开展银纳米颗粒(Ag NPs)复合Er3+离子掺杂玻璃在2710 nm发光性能研究,本论文主要工作如下:(1)采用传统的熔融淬冷热还原法制备了Er3+离子掺杂Ag NPs的铋锗酸盐玻璃样品。从透射电子显微镜(TEM)图可以看出,不同尺寸的Ag NPs均匀地分布在玻璃基质中。荧光光谱表明随着Ag浓度的增加,Er3+离子在2710 nm处的荧光强度呈现先增强后减小的趋势,当Ag Cl浓度为1.5 mol%时,荧光强度达到最大值。同时,Ag NPs的引入延长了2710 nm处的荧光寿命。为了进一步提高Er3+离子在2710 nm处的发光效率,通过在实验过程中控制通氧量达到了一定的除水效果。结果表明:O-H杂质含量的降低促进了Er3+离子在2710 nm处的发光。最后着重分析了Er3+离子的发光增强机理,是由Ag NPs的SPR(surface plasmon resonance,SPR)引起的局域场增强和Ag0→Er3+能量转移引起的。(2)制备了Ag Cl掺杂Er3+离子的含氟铋锗酸盐玻璃,通过热处理将Ag NPs析出。研究发现,Ag NPs的SPR峰值位于575-590 nm处。中红外发光光谱显示,Ag Cl的引入使Er3+离子在2710 nm处荧光强度得到了增强,其最大荧光强度是未掺杂Ag Cl的3倍,计算得到Er3+离子在2710 nm处的最大受激发射截面为1.12×10-19 cm2。本文研究的复合材料制备方法简易且Ag NPs对稀土离子掺杂玻璃的发光增强效果显著。通过本文的研究工作,获得了Ag NPs复合Er3+离子掺杂玻璃在中红外波段的发光材料,有望为中红外激光器提供优异的增益介质或用于2.7μm波段放大器。