透明陶瓷材料与传统固态激光增益介质材料（单晶和玻璃）相比具有一些列的功能和制备优势，如可高浓度掺杂、大尺寸制备等，陶瓷材料已经成为固态激光增益介质材料发展的重要方向。目前，对激光透明陶瓷研究最广的是立方晶系氧化物，如YAG、Y2O3等。与氧化物相比，氟化钙（CaF2）材料具有透光范围宽、透过率高、声子能量低等优点，因而是作为透明陶瓷基质的理想材料。在稀土元素中，铒离子（Er3+）具有丰富的能级结构，在许多波长范围都有发光通道，如可见光、近红外（1.5μm）等。因此本文选择以低声子能量 CaF2为基质材料制备Er掺杂透明陶瓷材料，通过共掺杂Yb3+和Y3+离子来提高Er3+离子的发光强度，并对Er3+发光性能进行调控。　　首先通过化学沉淀法合成了无掺杂氟化钙粉体，并通过真空热压烧结工艺制备了CaF2陶瓷材料。对粉体的TG-DSC曲线分析表明，CaF2粉体在由室温加热到1000℃，粉体的质量持续减小，并在DSC曲线中出现了对应于杂质基团分解的吸热与放热峰。通过热压法制备的CaF2陶瓷材料为半透明陶瓷或接近透明陶瓷，样品的透过率在1500nm处接近40％。　　对于 Er掺杂 CaF2陶瓷材料的制备，首先通过化学沉淀法合成了不同 Er掺杂浓度的Er:CaF2纳米粉体。分析了Er:CaF2纳米粉体的相组成和形貌，结果表明所合成的Er:CaF2纳米粉体为单相的萤石立方结构，Er3+掺杂浓度增高改变了纳米粉体的颗粒尺寸和形貌。Er:CaF2纳米粉体的颗粒尺寸均小于100nm，随着Er3+掺杂浓度由1mol%增加到10mol%，纳米粉体的平均颗粒尺寸由30nm减小到16nm，而基质晶格常数由5.47?增加到5.49?。在真空条件、30MPa压力下经不同烧结温度制备了 Er:CaF2透明陶瓷。研究了 Er掺杂浓度与烧结温度对Er:CaF2陶瓷材料结构和透过率的影响规律。随着 Er3+离子掺杂浓度的增加， Er:CaF2陶瓷的平均晶粒尺寸与透过率出现变化，在Er掺杂含量为5mol%时透过率最高。随着烧结温度由750℃增加到850℃，Er(5mol%):CaF2陶瓷样品的透过率先升高后降低。当温度为800℃时，得到的Er(5mol%):CaF2陶瓷样品在1200nm处的透过率为87%。测试了 Er:CaF2陶瓷样品在980nm激发下的上转换发光，及在1.5μm处的近红外发光，两个上转换发光带分别位于550nm和660nm处。在低浓度掺杂下，上转换发光中，绿色与红色发光强度相当。而在Er3+高掺杂浓度下，由于Er3+离子出现CR过程，上转换发光中红色发光明显强于绿色发光。　　为了提高Er在CaF2中的发光强度，合成了Er, Yb:CaF2粉体，制备了Er, Yb:CaF2陶瓷材料。研究发现，所合成的Er, Yb:CaF2粉体为单相立方萤石结构，粉体颗粒尺寸小于100nm，当Yb掺杂浓度增加到5mol%时，粉体的平均粒径分别为29.3nm、28.4nm、21.7nm和18.7nm，陶瓷样品的透过率逐渐升高，而陶瓷的晶粒尺寸减小，陶瓷晶粒的尺寸分别为1.68μm、0.82μm、0.55μm和0.47μm。在Yb3+离子共掺杂后，Er, Yb:CaF2陶瓷样品的发光强度增强。在上转换发光中， R(r/g)值随着Yb掺杂浓度的增加而逐渐减小。　　在较高Er掺杂浓度下，Er:CaF2陶瓷样品具有比较高的透过率，同时Er3+离子出现团簇结构，使陶瓷样品的绿色发光强度相对减低。因此选择钇离子作为调控离子，共掺杂进入Er:CaF2陶瓷样品中。首先合成了Er, Y:CaF2纳米粉体，然后制备了 Er, Y:CaF2透明陶瓷。研究发现，Er, Y:CaF2粉体的平均颗粒小于60nm，且平均颗粒尺寸随着Y的共掺杂而减小，陶瓷样品的透过率有所升高，尤其在可见光范围。Er, Y:CaF2陶瓷样品在0.98μm激发下，上转换发光光谱中绿色发光光谱带所占的比例，在Y3+共掺杂后，有明显的增加，同时在1.5μm处的近红外发光光谱带的宽度变窄。