掺Er激光玻璃是目前激光材料领域的研究热点之一,Er³⁺离子具有独特的光学性质,其在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,这些发光特性使其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、高效化的发展趋势,人们对掺Er材料的光学性能进行了深入广泛的研究,提高掺Er玻璃的发光性能对推动掺Er光放大材料的发展具有非常重要的应用价值。 本硕士论文在国家自然科学基金（项目编号:50240420656）资助下完成的。本文采用固相反应方法,制备了不同掺杂浓度的Er/Y共掺以及Er/Yb/Al共掺硼硅酸盐玻璃。对吸收光谱、光致荧光光谱以及荧光寿命进行了测量,计算了Er³⁺离子在硼硅酸盐中的吸收截面、发射截面,分析了浓度淬灭等因素对光致荧光特性的影响。并利用Judd-Ofelt理论对Er³⁺离子在硼硅酸盐中的Judd-Ofelt强度系数、自发辐射弛豫率和能级寿命等参数进行了计算,并与实测得到的荧光寿命进行了对比,探讨了Y、Al等共掺对Er³⁺离子配位场环境的影响和对荧光光谱的展宽机制。本论文工作取得的主要研究结果如下: 1.制备了Er³⁺离子浓度分别为0.5at.%和1.0at.%的不同Y浓度掺杂的Er/Y共掺玻璃。发现Y的共掺杂能够导致Er³⁺离子在1530nm附近的吸收峰宽化,对Er³⁺离子的吸收起到了一定的增强作用,并且这种宽化作用随着Er浓度的增加而更为显著;Y共掺杂可以显著阻止Er³⁺离子团聚现象的发生,从而改善Er³⁺离子的荧光寿命;适当的Y掺杂浓度可以使Er³⁺离子浓度为0.5at.%和1.0at.%的Er/Y共掺玻璃的具有相同的荧光寿命。 2.我们利用Judd-Ofelt理论,计算得到了Er/Y共掺玻璃的Judd-Ofelt强度系数、光谱质量因子、自发辐射弛豫率和能级寿命等光谱参数,并且给出了不同Y掺杂浓度下Er³⁺离子的荧光量子效率;结合Er³⁺离子⁴I_13/2能级的荧光寿命,深入探讨了掺Y对高浓度Er³⁺离子在硼硅酸盐玻璃中分布的弥散作用和对配位场环境的影响。 3.制备了固定Er、Yb浓度比为1∶6,不同Al掺杂浓度的Er/Yb/Al共掺硼硅酸盐玻璃。我们发现,通过Al的共掺,对Er³⁺离子的吸收起到了增强作用;对Er³⁺离子的发射截面和荧光光谱的半峰宽起到了一定的展宽作用;根据自发辐射弛豫率和能级寿命的计算结果,讨论了Al对Er³⁺离子配位场的影响和对光谱的展宽机制。