在过去的数十年中,光波导作为集成光学器件里最基础而不可或缺的部件,受到了越来越多的关注。以玻璃为基础的光学器件与其他技术相比有很多优势,比如在近红外区域有较低的本征吸收,与光纤之间有较小的耦合损耗,和晶体材料相比没有材料本征双折射等等。磷酸盐玻璃被认为是制作波导的优异基质,主要是因为相较于其他氧化物玻璃它具有较高的稀土溶解度。这可以使得在没有明显降低寿命的前提下增加稀土掺杂浓度,从而获得高信号增益。热离子交换法被广泛地应用于制备低损耗波导,相比于其他制备技术如化学蒸汽沉淀法和光刻写,它具有很多优势,比如高稳定性,可规模化生产,易制备单模波导,在不同的波导宽度下都有较低的双折射。本工作制备了一种Er³⁺/Yb³⁺共掺的碱性铝磷酸盐玻璃,并对它进行了一系列的测试。取得了如下成果:1.设计并制备了碱性铝磷酸盐玻璃,由NaPO₃、Mg（PO₃）₂、Al₂O₃、Al（PO₃）₃粉末根据摩尔比67:4:4:25制成,简称NMAP玻璃。在此基础上,掺入了2.0wt%Er₂O₃和4.0wt%Yb₂O₃。通过阿基米德法测得了玻璃样品的密度,通过Metricon 2010棱镜耦合仪测得了玻璃样品的折射率。使用WCR-2D差热分析仪测得了玻璃样品的DTA曲线,表征了玻璃样品的热学性能,并得到了其转变温度。2.对Er³⁺/Yb³⁺共掺NMAP玻璃样品进行了热离子交换,即将玻璃样品放在熔融的KNO₃溶盐中,置于390℃的温度下保温2小时。利用有效扩散系数对热离子交换进行了表征,计算得到的有效扩散系数De为0.110mm2/min,这表明了热离子交换在该玻璃样品中得到了充分地进行。对Er³⁺/Yb³⁺共掺NMAP玻璃样品进行了光学测试。玻璃样品的折射率分布情况由Metricon 2010棱镜耦合仪测得。玻璃样品在632.8 nm下表面的折射率n0和基质的折射率nsub分别为1.5262、1.5182,最大的折射率差值为0.008。并测得了玻璃样品的吸收光谱和发射光谱。3.对Er³⁺/Yb³⁺共掺NMAP玻璃样品进行了Judd-Oflet理论计算。Er³⁺的J-O强度参数Ω_t（t=2,4,6）分别为为5.47′10^-20,1.34′10^-20,0.81′10^-20cm²。误差的均方根为δ_rms为2.79′10^-7,表明这个计算过程是可靠的。这些数据表明在磷酸盐玻璃中,Er³⁺处于一个强的反演非对称和共价环境。另外,本NMAP玻璃的Ω4/Ω6值为1.65,这个比值较大,表明该玻璃具有很好的光学特性。4.利用J-O参数和Er³⁺的约化矩阵元的平方,计算了NMAP玻璃中Er³⁺的自发跃迁参数,主要包括自发辐射跃迁几率A,荧光分支比β,发射寿命τ_rad。对Er³⁺/Yb³⁺共掺NMAP样品的信号增益进行了计算。增益谱G（λ,p）可由如下式子计算得出,G（λ,p）=10log₁₀exp{N[pδ_e（λ）-（1-p）δ_a（λ）]L}。在1.53μm激发下,当⁴I_13/2能级Er³⁺所占比例分别为0.8和1.0时,去除损耗后的理想净增益分别为2.97 dB/cm和4.77dB/cm。