Co∶MgAl2O4是一种可以用于1.5μm“人眼安全”激光器被动调Q开关的高效可饱和吸收体。通过它的被动调Q作用产生的高峰值功率脉冲激光还具有人眼伤害小、烟雾穿透能力强、传输衰减小等特点，可广泛应用于空间光通信、战场快速测距、无人设备的激光雷达等领域。目前使用的这类可饱和吸收体主要是利用提拉法制备的Co∶MgAl2O4单晶和含有Co∶MgAl2O4纳米晶的玻璃陶瓷，而Co∶MgAl2O4陶瓷在热导率、掺杂和结构调控以及成本控制等方面更具优势。但目前制备的Co∶MgAl2O4陶瓷光学质量尚不能满足实际应用需求，亟待系统地研究原料、烧结工艺、微观结构对其光学性能的影响，优化工艺参数，制备高光学质量的Co∶MgAl2O4陶瓷，实现其在激光器中的调Q应用。　　基于以上背景，本课题以商业MgAl2O4和共沉淀法制备的Co∶MgAl2O4粉体为原料，在MgAl2O4透明陶瓷的制备工艺基础上，获得了具有良好光学质量的Co∶MgAl2O4陶瓷，并对其非线性吸收性能进行了初步探索。　　首先以商业MgAl2O4粉体为原料，LiF烧结助剂，采用1600℃×30MPa的条件热压烧结制备了高光学质量的MgAl2O4透明陶瓷，1mm厚的样品在可见光波段(400～800nm)直线透过率超过80％，而在近红外光波段1500nm波长处的透过率达到83.4％（接近材料的理论透过率87.5％）。　　不使用烧结助剂，采用HIP处理技术同样可以制备光学质量良好的MgAl2O4透明陶瓷。在10-5Pa真空环境下1550℃预烧结5h，再经1600℃×200MP的氩气气氛HIP处理3h，得到的MgAl2O4透明陶瓷在1500nm波长直线透过率达到80.2％，在2000nm透过率可以达到83％。但制备的MgAl2O4透明陶瓷在短波（紫外可见波段）波段存在吸收。　　以碳酸铵作为沉淀剂，采用反滴共沉淀方式制备了具有均匀化学组成和微观形貌的Co∶MgAl2O4纳米粉体。粉体颗粒为类球形，呈弱团聚状态，比表面积为32 m2/g，平均粒径52 nm。制备的Co∶MgAl2O4粉体形貌与商业MgAl2O4粉体类似，但粒径小于商业粉体且分布范围较窄。　　在此基础上，以共沉淀0.5 at.％ Co∶MgAl2O4和商业MgAl2O4混合粉体为原料，添加1 wt.％的烧结助剂LiF，在1600℃×30MPa条件下热压烧结2h制备了0.05 at.％Co∶MgAl2O4透明陶瓷，1mm厚样品在2500nm的直线透过率接近80％，而1000nm和1700nm波长的透过率约为77％。并且制备的0.05 at.％ Co∶MgAl2O4透明陶瓷存在四面体配位Co2+离子的典型吸收峰，587nm的尖锐吸收峰和1200～1600nm的宽带吸收，分别对应4A2(4F)→4T1(4P)能级跃迁和4A2(4F)→4T1(4F)能级跃迁。通过计算可以得到0.05％ Co∶MgAl2O4透明陶瓷在1540nm的基态吸收截面积为2.55×10-19 cm2，与文献中报道的Co∶MgAl2O4陶瓷性能类似。　　此外，以类似的混合粉体为原料，采用1500℃真空预烧，结合1650℃ HIP后处理工艺制备了红外光学透过率较高的0.02 at.％ Co∶MgAl2O4透明陶瓷，2500nm的直线透过率为79.8％，1100nm和1700 nm波长的透过率也都超过70％。而以自制共沉淀粉体为原料，经过1550℃真空预烧和1800℃ HIP处理制备的0.2 at.％ Co∶MgAl2O4在800～1000nm透过率超过78％。　　HIP后处理制备的Co∶MgAl2O4透明陶瓷也存在两个明显的吸收，分别是587 nm附近的尖锐吸收峰和1200～1600nm波长的宽带吸收峰，同样根据计算可以得到HIP制备的0.02 at.％ Co∶MgAl2O4透明陶瓷在1540nm的基态吸收截面积为3.35×10-19 cm2，与单晶结果一致。而利用自制粉体制备的0.2 at.％ Co∶MgAl2O4透明陶瓷基态吸收截面积为2.1×10-19 cm2。这主要是由于自制粉体中晶格畸变导致配位场环境变化，Td位的Co2+离子浓度降低，并且导致制备的Co∶MgAl2O4透明陶瓷在2000 nm波长附近存在明显的宽吸收带，不利于材料的非线性吸收性能。