2μm激光器可广泛应用于军事雷达、环境监测、生物医学和通信等领域。目前2μm激光增益介质主要包括硅酸盐玻璃、氟化物玻璃和重金属氧化物玻璃等,锗碲酸盐玻璃声子能量低、机械性能和热学稳定性好,是一种良好的激光玻璃基质材料。本论文主要研究了新型稀土离子掺杂的重金属氧化物玻璃的设计制备及2μm波段发光性能,以获得一种2μm波段激光增益介质材料为研究目标。本文主要研究内容如下:1.设计制备了以氧化锗为主要玻璃形成体的锗碲酸盐玻璃（Ge O2-Te O2-Nb2O5-K2CO3-Al2O3）,玻璃转变温度为529°C,ΔT=195°C。设计制备了以氧化碲为主要玻璃形成体的碲锗酸盐玻璃（Te O2-Ge O2-Nb2O5-K2CO3-Al2O3）,玻璃转变温度为390°C,ΔT=218°C。结果表明两种玻璃均具备优良的热学性能。2.在碲锗酸盐玻璃中分别开展了Tm3+单掺和Tm3+/Ho3+双掺2μm发光性能的研究。通过吸收光谱和荧光光谱,计算得到了Judd-Ofelt强度参数并对样品吸收发射截面进行了分析,研究了玻璃样品的能级跃迁和能量转换方式。当Tm3+的掺杂浓度为0.4mol%时,样品玻璃的～2μm荧光强度最强。计算了吸收和发射截面,同时分析了样品的增益性能,得到掺杂0.4mol%Tm3+样品的荧光寿命为2.49ms。在Tm3+和Ho3+共掺杂的碲锗酸盐玻璃中,通过吸收光谱计算了J-O参数,Tm3+和Ho3+的自发辐射跃迁几率分别为329.13s-1和68.91s-1。当Tm3+和Ho3+的掺杂浓度分别为1mol%和0.1mol%时,2μm宽带发射峰最强,荧光半高宽可达到369nm,发射截面为7.0×10-21cm2和1.3×10-21cm2。研究了La2O3和Ti O2对掺Tm3+玻璃～2μm发光性能的影响,1mol%La2O3的加入有利于提升样品的发光强度,玻璃寿命有所增长,说明La2O3成分有利于提高玻璃发光性能。Ti O2对玻璃性能改善无明显影响。3.在Yb3+和Ho3+共掺的碲锗酸盐玻璃中,Yb3+为Ho3+发挥了良好的敏化作用,使得样品玻璃可以有效地被980nm的激光源所激发。当Yb3+和Ho3+的掺杂浓度分别为0.3mol%和1mol%时,发光强度达到最大。通过计算,Ho3+的吸收和发射截面分别为3.57?10-21cm2和4.27?10-21cm2。分析了两种离子间的能量传递,结果表明,Yb3+:2F5/2与Ho3+:5I7之间的能量存在有效传递。