自从第一台红宝石固体激光器诞世以来，激光技术已经经过了50多年的发展历史了。现在激光技术已经被广泛用于生活的各方面，渐渐改变了我们生活。而处在3μm波段的中红外激光因在医疗、人眼安全雷达、环境监测和国防等领域有着重要应用而渐渐受到瞩目。用于中红外3μm的稀土激活离子主要集中在Er3+、Dy3+和Ho3+离子。目前作为中红外波段的激光玻璃基质，重金属氧化物、氟化物、硫系玻璃因较低的声子能量和优良的光学性能被广泛研究。对于氟化物玻璃的研究主要集中在氟锆酸盐(ZBLAN:53ZrF4-20BaF2-4LaF3-3AlF3-20NaF)系统，目前ZBLAN体系的玻璃已经作为最成熟的玻璃基质进行了多种稀土离子掺杂而应用于光学器件中。然而对于氟铝酸盐玻璃体系由于其易于析晶的特点而被研究较少，针对这一缺点不少研究者尝试用氧化物来改善玻璃的热学性能。另外，为了不影响氟化物玻璃优良的光学性能，具有低声子能量的氯化物被考虑作为修饰体掺杂于氟化物玻璃中。因此，本课题旨在通过氧化物和氯化物的修饰以探求一种具有优异热稳定性能以及中红外光谱特性的新型氟化物玻璃体系，并在此基础上探索各中红外稀土离子的发光性能及敏化离子对激活离子的敏化作用，从而为3μm超短脉冲激光应用提供一种合适的稀土掺杂的激光材料。　　本论文总共分为五章。论文第一章综述了中红外波段光纤激光器的应用及研究进展，介绍了中红外激活离子及其发光机理，概述了中红外玻璃基质的特点及研究进展，最后阐述了本课题的研究目的和研究内容。　　论文第二章介绍了氟铝酸盐玻璃样品制备、试验方法、性能测试手段、光谱理论参数的计算和分析方法等。　　论文第三章首先研究了Er3+离子高浓度掺杂纯氟化物AYF体系和TeO2修饰的氟化物AYFO体系的中红外发光特性，并且在对引入CaCl2修饰体后的AYFCl玻璃进行了热学、结构和光谱性能分析后，比较了Er3+离子掺杂的AYF、AYFO、AYFCl玻璃的中红外光谱性能。Er3+离子在AYF玻璃中的掺杂浓度达到13mol%，且2.7μm处的荧光强度和发射截面随着Er3+离子浓度增加而增大，荧光寿命随浓度增加而降低。引入10mol%TeO2的AYFO玻璃的?T相对于AYF玻璃提高到了98℃，表现出良好的热稳定性，但羟基吸收(0.44cm-1)系数过大，并且2.7μm荧光在Er3+离子浓度为11mol%时发生了淬灭。另外AYFO玻璃在1.5μm近红外领域表现出良好的宽带特性。被O2-修饰的AYFO玻璃和被Cl-修饰的AYFCl玻璃均具有比AYF更好的热学性能，其中AYFCl玻璃的热稳定性更好。通过研究Er3+离子在AYF、AYFO、AYFCl中的荧光光谱和衰减曲线可以发现，在AYFO玻璃中Er3+离子的中红外光学性能和荧光寿命比AYF玻璃低，而被Cl-修饰的AYFCl样品通过改善声子密度和羟基含量，拥有更强的热学、光学性能和荧光寿命。因此，相比之下氯化物比氧化物更适合作为纯氟化物AYF玻璃基质的修饰体。　　论文第四章主要研究了分别在808nm和980nm激光泵浦下Dy3+单掺和Yb3+/Dy3+共掺AYFO玻璃的2.9μm光学性能，并分析了Yb3+离子对Dy3+的敏化作用。Yb3+离子通过吸收980nmLD激发源能量，经Yb3+：2F5/2→Dy3+：6H5/2能量传递过程将使 Dy3+在 2.9μm 处的荧光强度得到增强，发射截面从0.416×10-20cm2增加到0.522×10-20cm2。Yb3+→Dy3+的能量转移效率高达80%，结果显示：在980nmLD泵浦源激发下，Yb3+离子可以对Dy3+离子进行有效的敏化作用。本章另一个重点是研究了在AYF玻璃中，Nd3+离子在808nm泵浦下对Dy3+离子的敏化作用。Nd3+离子对Dy3+的敏化作用主要是由于Nd3+：5F5/2(2H9/2)→Dy3+：6F5/2以及Nd3+：4F5/2→Dy3+：6F7/2过程将能量传递给Dy3+离子。2.9μm荧光强度在Nd3+离子的作用下提高了约1.5倍，6H13/2的能级寿命从170μs增加到270μs，发射截面从0.396×10-21cm2提高到了0.522×10-21cm2，体现有效的能量转移过程。　　最后一章是本论文的结论部分，概括了全文的实验研究结果，同时指出了本研究课题的不足、创新点以及需要补充改进之处。