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Er:YAG陶瓷具有良好的物理、化学和机械性能，而且根据 Er3+离子掺杂浓度的不同能够发射1.6μm波段和2.94μm波段的激光，在光通信、激光遥感、生物医学应用等领域具有重要应用前景。 目前，Er:YAG陶瓷作为增益介质已经被广泛用于不同波段的高功率/高能量激光器件。伴随输出功率不断提升的应用需求， Er:YAG的光学响应特性将呈现出非线性特征。而且，随着功率/能量提升，限制 Er:YAG固体激光最终功率提升的自聚焦效应将显现出来，最终将可能影响激光器件性能或导致材料损伤。目前， Er:YAG陶瓷的三阶非线性光学特性尚未见报道。因此，如何提取Er:YAG陶瓷材料的非线性光学参数将为Er:YAG的性能提升及高功率激光应用提供参考。 本论文围绕如何获得 Er:YAG陶瓷非线性光学响应参数，基于非线性 Z-scan手段测量了不同掺杂浓度Er:YAG陶瓷在800 nm和1560 nm的非线性光学响应特性，获得了其在不同波段的非线性吸收特性和非线性折射率等参数。论文的主要研究成果包括： （1）搭建并且优化了超快 Z-scan测试平台，使用二硫化碳对800 nm Z-scan实验系统进行了标定。通过实验数据拟合，获得了二硫化碳的三阶非线性折射率数值（~2.85×10-19 m2/W），实验数据与已有的参考文献中的数值相一致，证明了实验测试平台的可靠性；使用1560 nm Z-scan实验系统对 ITO玻璃进行了测量，得出ITO玻璃的三阶非线性折射率数值（~2.3×10-16 m2/W），与已有的参考文献报道的数值相似，同样证明了该测试平台的准确性。 （2）基于Z-scan方法，实验获得了Er:YAG陶瓷在800 nm波长处的非线性光学响应参数，获得了掺杂浓度等对其非线性光学响应的影响规律。实验测量了掺杂浓度分别为0.5％、1%和5%的Er:YAG陶瓷的非线性光学特性，观察到不同掺杂浓度的样品的开孔数据都具有明显且相似的反饱和吸收特性，闭孔数据都具有自聚焦效应。通过数据拟合，计算得到 Er:YAG陶瓷的三阶非线性折射率数值在10-21 m2/W量级。 （3）实验获得了Er:YAG陶瓷在1560 nm波长处的非线性光学参数及其变化规律。实验观察到不同掺杂浓度的 Er:YAG陶瓷均具有明显的反饱和吸收特性和自聚焦效应。通过计算得到 Er:YAG陶瓷的三阶非线性折射率数值在10-17 m2/W量级。同时，分析了影响Er:YAG陶瓷非线性光学性质的不同物理机制。