锗酸盐激光玻璃具有稀土离子溶解度高、声子能量较低、物化和机械性能优异、抗激光损伤阈值高和红外透过范围较宽等特点,有望应用于通信、光纤激光器及传感等领域,近年来备受关注。本论文旨在研究探索具有优异的成玻性能、较低的最大声子能量、较宽的红外透过范围,以及较低熔制温度的新型锗酸盐玻璃基质,在此基础上掺杂Nd³⁺、Er³⁺、Tm³⁺三种稀土离子,研究探索新型锗酸盐激光玻璃在近中红外波段的光学光谱特性,为近中红外激光玻璃、玻璃光纤以及光纤激光器提供候选的基质材料。论文共分为四章:第一章绪论,首先介绍了锗酸盐玻璃的结构和特点,然后概述了锗酸盐激光玻璃及光纤的研究进展,最后总结了当前存在的问题并提出了本论文的研究目的和研究内容。第二章实验与理论计算介绍了锗酸盐玻璃样品的制备方法、测试和表征手段,以及玻璃理论形成区的预测和计算方法。第三章探索了新型钡锑锗酸盐玻璃的形成、结构及光学光谱特性。基于热力学原理,计算预测了该新体系的玻璃理论形成区并通过实验确定了玻璃实际形成区,同时对理论和实际形成区的差异进行了详细的分析。进一步研究了氧化锑含量对钡锑锗酸盐玻璃的物理性质和结构特性的影响,结果表明,氧化锑的引入使玻璃的成玻性能大幅增强,声子能量降低,红外透过范围加宽,密度和折射率增大。在此基础上,分别以Nd³⁺和Er³⁺离子掺杂为例,研究了钡锑锗酸盐激光玻璃的光学光谱特性。Nd³⁺掺杂钡锑锗酸盐玻璃的荧光寿命较长（200.58μs）,发射截面较大(3.02×10^–20 cm²),预示着该玻璃在1.06μm波段光纤激光器中具有潜在的应用价值。在Er³⁺掺杂钡锑锗酸盐玻璃中,获得了强的2.7μm荧光发射,该波段具有大的发射截面(9.53×10^-21 cm²),是一种在2.7μm波段具有潜力的新型激光玻璃基质材料。第四章研究了钡锌锗酸盐玻璃的形成、物理性质及2μm发光特性。本章首先预测和验证了钡锌锗酸盐玻璃的形成区,随后通过棱镜耦合仪、拉曼光谱、示差扫描量热仪（DSC）、热膨胀、热导率、吸收和发射光谱等测试手段详细表征了该玻璃的物理性能和发光特性。结果表明,与钡锑锗和钡镓锗酸盐玻璃相比,钡锌锗酸盐玻璃具有优异的热稳定性（?T=135°C）、较低的声子能量(840 cm^–1)、较好的机械性能（硬度4420 MPa,弹性模量63.7 GPa）,以及较小的热膨胀系数(8.35×10^–6 K^–1)和较大的热导率(0.895W?m^–1?K^–1)。在808 nm LD的泵浦下,在掺Tm³⁺钡锌锗酸盐玻璃中获得了2μm波段荧光输出,对应Tm³⁺:³F₄→³H₆跃迁,其发射截面和光谱品质因子分别为6.07×10^–21 cm²和2.40×10^–24s?cm²,表明钡锌锗酸盐玻璃可作为2μm光纤激光器的候选基质材料。