近些年以来，2μm 输出波长的中红外荧光包含了许多大气中的分子的吸收带，在激光医疗、激光武器、人眼安全雷达等方面的重要用途，2μm 激光材料成为研究热点。目前，国内外围绕 2μm激光展开的中红外激光输出材料很多，如晶体、硅酸盐玻璃、氟化物玻璃和重金属氧化物玻璃等。与晶体材料对比，玻璃材料具有制备周期短、工艺简单和性能可控等优点。本论文主要目的是研究一种新型且合适的玻璃基质材料，用于在2μm波段的发光。因为硅锗酸盐玻璃联合了硅酸盐玻璃和锗酸盐玻璃各自的优点，在硅酸盐玻璃体系中少量的引入玻璃形成体氧化物氧化锗，可降低硅酸盐玻璃基质的声子能量和熔制温度，同时保留了硅酸盐玻璃良好的化学稳定性，为2μm激光应用提供了一种适合的激光材料。　　本论文包括以下六章：　　论文第一章首先是综述，概述了2μm波段固体激光器的应用背景，详细介绍了2μm波段激光输出材料的进展历程。然后介绍了玻璃基本属性、稀土离子种类和其跃迁原理。最后指出本论文研究内容。　　论文第二章主要包含了硅锗酸盐玻璃的制备和性能测试方法、光谱参数的理论计算，包含Judd-Ofelt理论和McCumber理论等。　　论文第三章首先在第一小节制备了不同组分硅锗酸盐玻璃，研究了玻璃的物化性能和结构。在第二小节，通过玻璃组分中 Nd2O5和 La2O3相对含量的调整，制备一系列的硅锗酸盐玻璃，研究其热学和光学特性。通过玻璃的吸收光谱和Judd-Ofelt理论分析，计算得到硅锗酸盐玻璃SGL1中Tm3+:3F4→3H6能级的自发辐射跃迁几率为301.67 s-1和辐射寿命3.31 ms，自发辐射跃迁几率大有利于2μm跃迁发射。通过McC umbe r理论计算了受激发射截面，1.8μm发射截面为12.19×10-21 cm2。在第三节，基于SGC玻璃，研究了不同Tm2O3含量的硅锗酸盐玻璃，并对玻璃样品进行了光谱分析。Tm2O3最佳掺杂浓度值为1mol%。1.8μm处的受激发射截面为1.78×10-20 cm2。　　论文第四章设计了多个系列稀土离子共掺，并制备2μm发光的硅锗酸盐玻璃。研究了 Tm3+/Ho3+双掺硅锗酸盐玻璃，研究了其热学性能和 Ho3+离子 2μm光谱性能。其中制备的 0.5 mo l%Ho3+/1 mo l%Tm3+共掺的硅锗酸盐玻璃， Ho3+:5I7→5I8跃迁的发射截面达到4.78×10-21 cm2。Tm3+离子在硅锗酸盐玻璃中可有效地敏化 Ho3+，其能量转移效率可达 52%。研究了 Tm3+/Yb3+双掺硅锗酸盐玻璃，通过 Yb3+离子作为 Tm3+离子的敏化剂，在 980nm激光器的抽运下，得到中心发光在1.8μm的荧光。当Tm2O3和Yb2O3浓度分别为0.5mol%和1mol%时，1.8μm荧光强度最强。研究了Nd3+/Ho3+共掺硅锗酸盐玻璃，通过商用808nm激光器抽运，得到2μm荧光发射。硅锗样品玻璃组分SG-0.2在2054 nm处得到发射截面为 4.84×10-21 cm2。通过吸收和发射截面计算了 Ho3+离子的增益，当P>0.4时，开始在硅锗酸盐玻璃中获得正增益的特性。通过上转换、中红外波段发射光谱的分析，讨论了Nd3+和Ho3+的能量转移机理，计算了Nd3+到Ho3+的能量传递效率和能量传递系数，分别为 42.3%和 4.43×10-40 cm6·s-1，Nd3+和 Ho3+之间的能量传递效果是很好的。　　论文第五章制备了稀土离子三掺的硅锗酸盐玻璃，通过808nm 激光器进行泵浦，研究了2μm的发光，通过中红外光谱分析，讨论了三种离子间合理的能量传递机理。Tm3+和Er3+离子用于敏化Ho3+离子是有效果的，Tm3+:3F4→Ho3+:5I7是Ho3+离子的主要敏化方式。Er3+通过Er3+:4I13/2→Tm3+:3F4过程有效率地将能量传给Tm3+。　　最后第六章是全文的结论，总结了实验数据成果，同时指出了本研究存在的不足和进一步增补与改进之出。