磷酸盐玻璃具有稀土离子溶解度高、声子能量适中、受激发射截面大、荧光寿命长、非线性系数小以及能量提取效率高等优点，广泛被用于高峰值功率和高平均功率激光装置。然而，与硅酸盐玻璃相比，磷酸盐玻璃中磷氧四面体的连接程度较低，其耐热冲击性较差，这严重阻碍了高平均功率激光装置的功率和重复频率的提高。为了改善磷酸盐玻璃的耐热冲击性，本文通过在磷酸盐玻璃中引入SiO2，采用熔融冷却法熔制了高质量的磷硅酸盐玻璃。本文在SiO2-P2O5-Al2O3-Li2O-MgO磷酸盐玻璃体系中，通过测量玻璃的热导率、热膨胀系数、断裂韧性和杨氏模量，研究了SiO2对磷酸盐玻璃耐热冲击性的影响，通过J-O理论研究了SiO2对Nd3+离子光谱性质的影响，并通过拉曼红外光谱和NMR谱图研究了SiO2对磷酸盐玻璃结构的影响。　　第一章首先介绍了磷酸盐玻璃的研究进展和应用概况。然后以二元磷酸盐玻璃为例详细分析了磷酸盐玻璃的结构，并简要介绍了在磷酸盐玻璃中Nd3+离子的光谱性质和几种商用高平均功率磷酸盐玻璃的热机械性质，在此基础上提出了磷酸盐玻璃的缺点，引出了本文的研究依据和研究思路。　　第二章主要介绍了本实验中所使用的研究方法和理论基础，包括样品的制备、各种玻璃性质的测试以及利用J-O理论计算J-O参数和受激发射截面的方法。　　第三章采用SiO2取代磷酸盐玻璃中的P2O5成分，研究了SiO2对磷酸盐玻璃物理性质、光学性质、热机械性质、光谱性质和玻璃结构的影响。研究结果表明，SiO2取代P2O5，玻璃的耐热冲击性明显提高，但是SiO2含量太高会导致耐热冲击性的下降。随着SiO2含量的增加，Nd3+离子的发射截面先增加后降低，但是Nd3+离子的发射截面的变化幅度不大，可以认为SiO2取代P2O5对Nd3+离子发射截面的影响是很有限的。随着SiO2含量的增加，玻璃中O/P逐渐增加，拉曼光谱表明，磷酸盐网络逐渐解聚，当SiO2含量小于8mol％时，磷酸盐网络结构变化不大，当SiO2含量大于8 mol％时，磷酸盐网络明显解聚。　　第四章采用SiO2取代磷酸盐玻璃中的Al2O3成分，研究了SiO2对磷酸盐玻璃物理性质、光学性质、热机械性质、光谱性质和玻璃结构的影响。研究结果表明，SiO2取代Al2O3，玻璃的耐热冲击性没有明显改变，但是Nd3+离子的发射截面显著增加。随着SiO2含量的增加，玻璃中O/P逐渐下降，拉曼光谱表明，磷酸盐网络逐渐聚合，当SiO2含量大于12 mol％时，拉曼光谱中P=O振动峰强度明显增加。NMR谱图表明，随着SiO2含量的增加，六配位Si含量逐渐增加。当SiO2含量大于12 mol％时，六配位Si含量有明显的上升，红外光谱表明玻璃中形成了Si-O-P键。　　第五章是对本实验所有研究结果的总结，并指出了研究中存在的不足和需要进一步改进的地方。