随着第五代移动通信技术时代的到来,超大容量信息传输成为现代光纤通讯技术中的重点研究内容。目前,光纤通讯窗口已经覆盖了1-2μm整个近红外波段。传统的稀土离子掺杂光纤放大器荧光发射峰窄,无法实现整个光通讯波段的光放大,可实现宽带荧光发射的过渡金属离子的荧光发射强度弱。所以设计和制备发射强度高且波段宽的新型红外增益材料与光放大器会给光通讯技术带来极大的推动作用。本文工作主要从两方面入手,实现对Ni²⁺离子掺杂微晶玻璃近红外宽带发光性能的调控,一方面利用稀土离子敏化增强了Ni²⁺离子近红外宽带发光强度,另一方面通过同时析出两种能够为Ni²⁺离子提供不同晶体场配位环境的纳米晶体,进一步拓宽了Ni²⁺离子近红外宽带发光。具体如下:通过设计新型的Nd-Yb-Ni能量传递体系增强Ni²⁺离子在微晶玻璃中的近红外荧光发射。由于Nd³⁺离子的敏化作用,在808 nm泵浦光源激发下含氧化镓（Ga₂O₃）晶体的微晶玻璃中观察到Ni²⁺离子在近红外1300 nm位置的宽带发光,加入Yb³⁺离子后,通过调节Yb³⁺离子的浓度实现了对Ni²⁺离子在近红外波段荧光发射的增强。通过透射电镜测试,研究了所掺杂活性离子在微晶玻璃中的分布情况。通过透过光谱、稳态与时间分辨光谱、荧光衰减光谱等测试,分析了稀土与过渡金属离子间的能量传递效率与Ni²⁺离子荧光发射的量子效率,研究了Nd-Yb-Ni新型能量传递系统的机理。这种三元能量传递系统为增强近红外发光材料的荧光发射提供了良好的设计思路与方案。通过设计镓酸锌/氟化锌（Zn Ga₂O₄/Zn F₂）双相微晶玻璃拓宽Ni²⁺离子的近红外荧光发射。在微晶玻璃中同时析出了Zn Ga₂O₄与Zn F₂两种晶体,Ni²⁺离子同时进入两种不同的晶体。在808 nm泵浦光源激发下,Ni²⁺离子在Zn Ga₂O₄与Zn F₂两种晶体中不同位置的荧光发射得到了复合,实现在近红外波段1100-2100 nm的超宽带荧光发射。通过透射电镜测试,研究了Ni²⁺离子在微晶玻璃不同晶体中的分布情况。通过透过光谱、稳态与时间分辨光谱、荧光衰减光谱等测试,分析了Ni²⁺离子在不同晶体环境中的荧光发射与寿命,计算了Ni²⁺离子在不同晶体环境中的晶体场强度与量子效率。为得到超宽带荧光发射,将Ni²⁺离子同时掺入微晶玻璃中不同晶体的策略为如何解决光纤放大器中信息传输容量的限制问题提供重要参考。