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重金属氧化物和氟化物玻璃作为优良的红外发光基质材料一直具有很重要的研究价值。玻璃中以OH-离子存在的水是影响光谱性质的一个重要因素，研究OH-与稀土离子的相互作用对于改善玻璃中稀土离子的发光性能有重要意义。另一方面，对玻璃进行微晶化处理可以提高稀土离子的发光强度，因此研究重金属氧氟微晶玻璃的光谱性质具有重要意义。
本文首先在碲酸盐玻璃中，研究了Er3+的掺杂浓度对光谱性质的影响，根据Dexter能量转移公式计算了Er3+发生能量转移时的临界距离。通过通氧气鼓泡的方法降低玻璃中羟基的浓度，计算分析了Er3+与OH-的作用关系，在Er2O3浓度小于1.0 mol％时，OH-根参与的能量转移是导致荧光猝灭的主要因素。进一步研究了Nb2O5和WO3以及碱(碱土)金属氧化物组分对碲酸盐玻璃光谱性质的影响。结果表明，Nb2O5和WO3具有补网的作用，充当了玻璃形成体的角色；而碱(碱土)金属氧化物作为网络修饰体，随着离子场强的降低，使Er3+的荧光寿命成增加趋势，另一方面使得荧光半高宽成降低趋势。
其次，讨论了氟化物玻璃通过引入氯化物组分后经热处理制备透明微晶玻璃的可行性。BaCl2和NaCl引入ZBLAN玻璃中可以促进更多晶相的析出，但同时会增加玻璃中析出晶相种类的复杂性。氯化物对氟化物组分的取代会引起玻璃红外截止边的红移，会使得Er3+配位环境的非对称性增加，导致荧光半高宽的增加。通过对ZrF4-ZnF2-AlF3-YF3-MF2基玻璃进行两步热处理方法制得了透明的微晶玻璃,讨论了热处理前后Er3+光谱性质的变化。综合分析后认为，稀土离子进入到析出的晶相中才能使其发光得到增强。
再次，研究了氟化物对碲酸盐玻璃析晶热力学性质的影响。结果表明，氟化物组分的引入会提高碲酸盐玻璃的析晶速率，过量的引入氟化物组分会引起析晶的不可控性。通过引入适量的氟化物组分，制备了一种新型Er3+掺杂氟氧碲酸盐透明微晶玻璃，该微晶玻璃的近红外发光和上转换发光都得到了提高。
最后，基于2μm光纤激光器的发展要求，研究了稀土离子掺杂多组分玻璃中的2μm发光性质。研究表明Tm3+/Er3+/Ho3+三掺杂和Yb3+/Er3+/Ho3+三掺杂氟化物玻璃分别在800nm和980nm泵浦下也可以获得较好的2μm荧光谱。不同浓度的Yb3+/Tm3+/Ho3+在锗酸盐玻璃中的2μm荧光光谱表明，2μm的发光受Tm3+/Ho3+的浓度比值影响很大，无论Tm3+浓度单一提高还是Ho3+浓度单一降低，对于Ho3+2μm荧光都是不利的。