自1995年Ikesue等人成功制备Nd:YAG透明陶瓷后,YAG由于其优异的化学和物理性能,从而被广泛应用到激光基质材料中。近年,与YAG具有相同结构的LuAG激光基质材料,因为具备优于YAG的物理化学性质例如高熔点、稳定的热导率而被广泛关注。尤其是在掺杂Nd³⁺以后,Nd:YAG的热导率衰减的速度大于Nd:LuAG的热导率衰减速度。并且在⁴F_3/2态下Nd:LuAG比Nd:YAG分裂小,在⁴I_9/2态Nd:LuAG斯塔克能级分裂比Nd:YAG大。目前Nd:YAG和Nd:LuAG透明陶瓷在激光应用上都十分的广泛,但是基于1.4μm左右人眼安全范围的应用很少有报道。尽管在2013年,Nd:YAG首次被报道在1.4μm左右人眼安全范围的应用。但是Nd:LuAG透明陶瓷在1.4μm左右人眼安全范围的应用却很少有人研究。在本研究中,主要采用两种烧结工艺制备Nd:LuAG透明陶瓷,一种是采用一步真空烧结的方法,另外一种是真空烧结结合热等静压（HIP）烧结的方法。具体研究如下:采用固相反应方法,以MgO和SiO₂作为烧结助剂,用商业氧化物粉体（Lu₂O₃,Al₂O₃和Nd₂O₃）作为原料粉,利用真空烧结的方式成功制备了高光学质量的Nd:LuAG透明陶瓷。通过对Lu₂O₃-Al₂O₃混合粉体的DSC-TG测试,结合LuAG素坯的收缩测试和不同烧结温度下相应样品的物相表征,对LuAG生成过程中的物相演变过程进行了系统的研究;利用SEM对不同烧结温度下LuAG样品的显微结构进行表征,细致地探讨了其变化规律;并采用Uv-visible对制备所得LuAG透明陶瓷的透过率进行了表征。在此基础上研究了Nd₂O₃掺杂浓度对LuAG陶瓷的显微结构和光谱性能的影响。结果表明,在本次Nd₂O₃的掺杂浓度范围内,Nd₂O₃对LuAG的晶粒生长有促进作用;且当Nd₂O₃的掺杂浓度为0.4at%的LuAG透明陶瓷样品,在1780 ^oC下真空烧结保温12 h时,其光学质量最优,在1064nm处透过率可达83.9%（3 mm）,此时其晶粒尺寸为10.6μm,且0.4at%的光谱性能较优,荧光寿命长。针对此样品,采用连续波长的二极管泵浦激光激发,在平凹腔的条件下,实现了在1418 nm和1442 nm的双波长激光输出,且其输出功率为1.37W,斜效率为13.5%,光束质量M²在x和y方向上分别为2.93和3.16。在腔内标准具的作用下,又实现了1432 nm的单波长输出,最大输出功率为0.82 W,且最大输出功率的稳定性较好。为了改善光束质量将谐振腔设置为平平腔,同样也在1418 nm和1442 nm处实现了双波长激光输出。此外,还初步探索了利用HIP烧结的方法制备Nd:LuAG透明陶瓷,并研究了HIP烧结对其致密化和透过率的影响。