光子玻璃广泛应用于发光二级管（light emitting diode,LED）、光电子器件、温度传感器、光学传感器、太阳能电池、光纤通讯、生物成像等领域,对信息技术和生物技术的研究和发展起到了巨大的推进作用,在光学及材料学的研究中占据重要的地位。近年来,白光发光二级管迅速发展,人们对光学材料提出了更高的要求,研究光学材料的宽带发光成为了重中之重。本论文研发了以SiO₂-KF-ZnF₂为基质的新型氟硅酸盐（fluorosilicate,FS）光子玻璃,该玻璃在中心波长为260 nm的深紫外（deep-ultraviolet,DUV）光激发下,在350 nm近紫外（near-ultraviolet,NUV）波段出现高强度发光（photoluminescence,PL）。通过对比硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、碲酸盐、氟硅酸盐、氟硼酸盐、氟锗酸盐和氟化物玻璃,发现本论文所研究的新型氟硅酸盐玻璃具有独特的量子效率高达85%的强近紫外发光。这种发光归因于新型氟硅酸盐中的本征缺陷,并分析了本征缺陷的发光机理。首次阐述了在这种新型氟硅酸盐玻璃中缺陷对Mn²⁺与稀土离子（rare-earth ions,REs）发光的敏化作用,并对敏化机理进行了研究和讨论。发现通过适当的调控,缺陷可以成为赋予光子玻璃更多新功能的有利因素。通过简单的成分修饰改造硼酸盐玻璃结构是满足工业和光学研究领域特殊需求的关键。本论文通过核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）、傅里叶变换红外（fourier transform infrared,FTIR）和拉曼（Raman）光谱研究了Li₂O与Na₂O、K₂O和Cs₂O的混合对玻璃网络中3-配位和4-配位硼的相对丰度的影响。系统地研究了混合碱对玻璃化转变温度、显微硬度、密度、折射率以及Er³⁺的近红外发光特性（如带宽和寿命）等影响。从混合碱对硼和非桥接氧的连接的结构影响出发,讨论了造成这种差异的可能原因。选择Ti⁴⁺及Er³⁺作为发光中心进行研究,从玻璃网络结构随混合碱变化的角度阐释网络结构对Ti⁴⁺及Er³⁺掺杂混合碱硼酸盐光子玻璃发光性能的影响。