硫系玻璃具有较低的声子能量、优异的红外透射率、良好的化学稳定性和热稳定性,被认为是具有广泛应用前景的红外传输材料和红外激光基质材料。GeGa基硫系玻璃的稀土离子溶解度较高,因而具有优异的稀土离子发光效率而受到广泛关注。另一方面,现代科技对光子芯片的小型化和高容量化需求越来越高,因此亟需二维薄膜的制备。通常,薄膜相对于体材,由于微观结构的不同,导致性能性能的变化,甚至出现一些新奇现象。研究人员正努力研究稀土掺杂硫系薄膜,将之应用于高度集成的光波导器件,如平面放大器和红外激光器等。然而,至今关于稀土掺杂GeGa基硫系薄膜的研究还非常稀少。本论文利用脉冲激光沉积方法制备了稀土(Dy3+和Tm3+)共掺杂的GeGa基硫系薄膜,并对其进行细致的结构与性质表征,包括XRD、SEM、 AFM、 XPS和Raman等测试。研究结果表明：薄膜呈非晶态结构,表面均匀致密,粗糙度小；短波截止波长约450nm,在厚度700nm时,透过率为70%；与玻璃靶材相比,薄膜结构未出现明显变化,其成分偏差较小。特别地,通过不同波段的激发光泵浦样品,详细研究了近红外波段的光致发光性能。结合不同泵浦光源产生的荧光发光谱和稀土离子能级图,讨论了宽带近红外发射的能量转移机制：在激发波长在Urbach吸收区域内,薄膜吸收了泵浦光的大部分能量,通过非辐射复合转移给附近的稀土离子；当激发波长超过Urbach吸收区域,稀土离子直接吸收泵浦光的能量,通过稀土离子间的能量转移,实现薄膜的超宽带近红外发射。此外,还通过引入表面等离激元,即在薄膜表面沉积银团簇颗粒膜,初步研究了其对稀土离子发光性能的影响。我们的研究结果为块体玻璃材料的薄膜化或纳米小型化提供了一种理想的手段,对于集成平面超宽带光波导放大器和可调谐的红外波导激光器的研究有着重要的意义。