钕玻璃是一种重要的光学材料,它的荧光寿命长,易于积累高能级粒子,又容易制成光学均匀性优良的大尺寸材料,它作为激光工作物质已在激光核聚变、高功率激光放大器、波导激光器、中小能量器件和光纤通讯上获得重要的应用.本文首先论述了固体激光器的发展,而后论述了掺钕玻璃及其激光器的发展和研究。其次论述了磷酸盐玻璃材料的特性,给出了掺钕磷酸盐玻璃的光谱特性,讨论了影响掺钕磷酸盐玻璃光谱特性的因素。再次论述了影响掺钕磷酸盐玻璃光波导激光器性能的几个主要因素。在忽略放大的自发辐射(ASE)和激发态吸收(ESA)的情况下,用重叠积分和龙格-库塔算法对掺钕磷酸盐玻璃光波导激光器的稳态速率方程和传输方程进行求解,分析了波导内信号光的功率输出特性,在不同的钕离子浓度、传输损耗和波导长度情况下分析了激光器功率输出特性,重叠因子对激光器输出功率的影响,钕离子浓度对泵浦阈值的影响。在一定的钕离子浓度和泵浦功率下,可以得到一个最佳的波导长度。由此可以很好地对波导激光器的实际研制做出最优化的设计。而后论述时域有限差分方法(FDTD)的基本理论,分析了平面波导和对称条形波导的模场特性,给出了数值计算时的主要步骤和应考虑的问题,结合波导模式理论对不同厚度平面波导和条形波导进行了模场仿真。根据前面的讨论,考虑不同结构的波导、泵浦方式、泵浦耦合方式和谐振腔反射镜,给出了掺钕磷酸盐玻璃波导激光器的改进方案。最后通过离子交换法,在掺钕磷酸盐玻璃基片上制作了平面波导和沟道波导。用m线技术得到了632.8nm波长的激光在离子交换平面波导中的模式折射率。根据实验得到的数据,用WKB方法求出了离子交换平板波导中折射率的轮廓。