随着固体激光技术的迅速发展,高功率激光器已经成为研究的热点之一。目前制约高功率激光器主要是增益介质材料,传统的激光增益材料已经满足不了目前高功率激光器的需求,主要是传统的激光玻璃和激光晶体增益材料在大尺寸和增益性上的不足,制约了高功率激光器的发展。为了改善这一现状,微晶玻璃恰好满足这一需求,具有高增益、大尺寸等优良光学特性,这为高功率固体激光器提供了一种新型激光介质材料。本文将利用两种方法制备掺Nd³⁺微晶玻璃激光材料,一种是热处理法,另一种是二次熔融法。本文研究内容和结果如下:1,基于氟磷酸盐玻璃经典配方进行设计优化,掺杂不同浓度的氧化钕（Nd2O3）,质量分数分别为1 Wt%,3 Wt%,5 Wt%。当Nd2O3质量分数为1 Wt%时,获得荧光强度强和荧光寿命长等光学性能,其中钕离子4F3/2→4I11/2跃迁在1050 nm处荧光寿命τ=629μs,发射截面sem=4.72×10-20cm-2。2,基于低浓度Nd2O3（1 Wt%）具有优良的光学性能,热处理（HTT）该玻璃样品温度分别500℃、510℃、520℃,析出氟化物纳米晶SrAlF₅,通过XRD、TEM、SEM定性的表征析出晶体颗粒的尺寸在纳米级别,在510℃时热处理样品来控制纳米晶体的生长,其荧光衰减寿命是756μs,透光率在1049 nm达到72.2%。3,本实验用共沉淀方法制备Nd:SrF₂纳米晶体,通过调节氟磷酸盐玻璃组分中氟化物和偏磷酸盐使其折射率与纳米晶体Nd:SrF₂匹配,将两者混合,利用二次熔融法制备微晶玻璃复合材料。当Nd:SrF₂纳米晶体质量分数为20 Wt%时,4F3/2→4I11/2跃迁荧光寿命最强,τ=561μs。