掺Er玻璃是目前激光材料领域的研究热点之一，Er³⁺在1.53μm处的发光对应于石英光纤的最低损耗窗口，并且发光波长受外界条件影响很小，这些独特光学特性使掺Er玻璃在光纤通讯和光电集成领域有着广阔的应用前景。为了满足集成光子器件的小型化、集约化、高效化的方向趋势，人们对掺Er材料的光学特性提出了更高要求。由于Yb³⁺对Er³⁺具有弥散和敏化作用，Er／Yb共掺被人为是提高Er³⁺荧光特性的最佳方法，因而Er／Yb共掺体系成为人们的研究热点。本文采用固相反应方法，制备了一系列Er₂O₃浓度固定为0.5 mol％，Yb₂O₃浓度范围为0.0mol-5.5 mol％的Er／Yb共掺硼硅酸盐玻璃，并对所制备的玻璃样品进行了系统的光学特性测量、理论分析和数值模拟：为了研究Yb³⁺掺杂对Er³⁺的敏化作用，我们测量了玻璃样品的吸收光谱。同时，计算了玻璃样品中Er³⁺的吸收截面，探讨了Yb³⁺掺杂浓度对Er³⁺的吸收截面的影响。在吸收光谱的基础上，我们利用Judd-Ofelt理论对Er³⁺在硼硅酸盐中的Judd-Ofelt强度系数、自发辐射弛豫率和自发辐射寿命等参数进行了计算，并分析了Yb³⁺掺杂对Er³⁺配位场的影响。为了研究Er／Yb共掺体系的荧光特性，我们测量了玻璃样品的光致荧光光谱，讨论了Yb³⁺掺杂浓度对光致荧光强度的影响和对光谱的的展宽作用。为了高掺Yb³⁺浓度下Er³⁺荧光强度饱和的原因，我们根据Inokuti-Hirayama交换机制，定量分析了Er³⁺-Yb³⁺之间的能量传递；测量了样品的上转换荧光，分析了上转换过程及其对光致荧光强度饱和的贡献；通过荧光强度和荧光量子效率计算了能级的粒子数。测量了玻璃样品中Er³⁺-⁴I_13／2能级的荧光寿命，分析了Yb₂O₃浓度对Er³⁺-⁴I_13／2能级的荧光寿命的的影响。基于试验测量获得的Er³⁺、Yb³⁺离子数密度、吸收截面、发射截面、能级寿命等数据，我们建立了Er／Yb共掺体系粒子速率模型和波导传输模型，对横截面为矩形的光波导放大器进行了模拟，探讨了Yb³⁺掺杂浓度、泵浦光功率、波导长度及波导损耗对Er／Yb共掺光波导放大器增益特性的影响。