近年来2μm波段激光在激光测距、激光遥感、激光成像、光电对抗、医学诊断和治疗、科学仪器、材料处理、光学信号处理、数据处理等领域己显示出越来越广泛的应用前景。可以直接实现2μm波段激光的稀土离子主要有两种:Tm3+离子和Ho3+离子。目前2μm固体激光器中使用的工作物质主要为Tm:YAG晶体和Ho:YAG晶体两种,但由于单晶材料制备周期长、价格昂贵、尺寸小和掺杂浓度低等缺点,使得它的性能和使用范围受到限制,不能完全满足高功率和多功能化固体激光器的发展需要。而近年来,YAG激光透明陶瓷以其在制备技术、材料综合性能和复合功能化等方面的显著优势得到人们的关注,并迅速发展,国内也已成功实现Nd:YAG透明陶瓷的大功率连续激光输出。这些都为Tm:YAG和Ho:YAG激光透明陶瓷的成功制备、出光以及在激光器中的实用化创造了很好的条件。　　 本研究工作使用商业粉体为原料制备了不同掺杂浓度的Tm:YAG和Ho:YAG透明陶瓷，制备出的透明陶瓷光学质量优异,在可见及红外波段的直线透过率都在80％以上。陶瓷内部残余微气孔非常少,没有杂质或第二相的存在;晶界干净清晰;晶粒发育完整,平均晶粒尺寸～20μm;各元素分布均匀,不存在明显的成分偏析。本研究对不同掺杂浓度的Tm:YAG和Ho:YAG透明陶瓷的透过光谱、吸收光谱和荧光光谱进行了详细研究,并通过对荧光光谱和荧光寿命的分析,选择掺杂浓度为4 at.%和6 at.%的Tm:YAG及掺杂浓度为1 at.%的Ho:YAG透明陶瓷进行激光试验。分别于2009年2月和11月在国内外首次成功实现了Tm:YAG和Ho:YAG透明陶瓷在～2μm波段的激光输出。虽然输出功率和转化效率还稍低于Tm:YAG和Ho:YAG晶体,但已为中红外激光器领域发展开辟了新方向,也为透明陶瓷在2μm波段固体激光器上的进一步应用奠定了基础。