随着计算机网络等多媒体通信业务的快速发展，人们对提高光波分复用系统的传输速率和容量的要求越来越迫切。传统的掺稀土的光纤放大器由于受稀土离子f-f跃迁的限制，其增益带宽很难突破80nm。因而，研制一种高增益，宽带宽的光纤放大器显得十分重要。最近有研究表明在Bi离子掺杂玻璃中能够观察到超宽带荧光现象，荧光覆盖1200-1700nm。Bi掺杂玻璃这种独特的超宽带发光性能使其有希望成为制备全新一代的超宽带光纤放大器材料。但是，Bi离子掺杂玻璃的红外发光机制仍不明确。目前的研究主要集中在Bi掺杂石英玻璃等少数的几种玻璃组分上。虽然Bi掺杂玻璃可在波长为808nm，980nm和1064nm泵浦源激发下实现宽带荧光发射，但活性Bi离子在上述波长的吸收截面非常小，所以泵浦效率极低。本论文第一章介绍了光纤通信的发展历史及现状，各种不同类型的光纤放大器，激光玻璃的特点，以及新型宽带光纤放大器的研究现状。第二章制备了Bi离子掺杂新型钛酸盐玻璃系统。测量了吸收光谱，荧光光谱以及荧光寿命。在这种新型玻璃系统中观察到了Bi离子的近红外超宽带荧光，荧光半高宽达300nm。并将Bi离子在钛酸盐玻璃基质中测得的荧光光学参数与在其它玻璃基质中进行了对比。结果表明Bi离子掺杂钛酸酸盐玻璃系统具有适合于制备宽带光纤放大器和可调谐激光器的光学性能。第三和第四章分别制备50TiO2-25BaO-15SiO2-5B2O3-5Al2O3-1.5Bi2O3-ψYb2O3（ψ=0.5，1，2.5，4mol%），（85-χ）GeO2-5Al2O3-9BaO-1Bi2O3-χYb2O3（χ=0，1，2，4mol%）玻璃系统。测量了玻璃样品的吸收光谱，荧光寿命，荧光光谱。实验结果表明，由于Yb³⁺离子的能量传递作用，在Bi/Yb共掺钛酸盐、锗酸盐玻璃中Bi离子的近红外荧光都获得了显著的增强，泵浦效率得到了很大的提高。第五章和第六章分别用高温熔融法制备了Bi、 Tm、 Bi/Tm掺杂45TiO2-20BaO-20SiO2-10Ga2O3-5Al2O3，60SiO2-20Ga2O3-15Na2O-5Al2O3玻璃系统。在808nm激发下，在Bi/Tm共掺钛酸盐，硅酸盐玻璃中，Tm³⁺的3H4→3F4跃迁荧光（～1485nm）得到了显著的增强，而Tm³⁺的3F4→3H6跃迁荧光（～1810nm）减弱。在980nm激发下，Tm单掺玻璃中没有观察到Tm离子的特征发光，而在Bi/Tm共掺玻璃中观察到Tm³⁺的3F4→3H6跃迁荧光（～1810nm）。这都归因于活性Bi离子和Tm离子之间的能量传递。并分析了活性Bi离子和Tm离子之间的能量传递机理。在第七章中，我们通过在玻璃制备过程中添加适量的C粉作为还原剂，控制玻璃在弱还原气氛下熔制。结果表明在弱还原气氛下制备的Bi掺杂玻璃中活性Bi离子的宽带近红外荧光强度也有所增强。这是因为在弱还原气氛下，有利于生成更多低价态的活性Bi离子。因此，我们分析认为Bi掺杂玻璃中Bi离子的近红外荧光应归因于低价态的活性Bi离子，比如Bi+或Bi2+。