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该文分为三个部分:第一部分是背景介绍;第二部分为BaTiO<,3>光波导薄膜与粉末的溶胶—凝胶法制备及其性质的表征;第三部分介绍了溶胶—凝胶法制备的Er<3+>离子单掺杂和Er<3+>/Yb<3+>离子双掺杂BaTiO<,3>薄膜与粉末的结构和发光性质,并对发光的机理进行了探讨.首先介绍了相关的背景知识,包括光电子材料和光波导薄膜的发展状况、溶胶—凝胶法、光波导理论和稀土离子的发光.比较了溶胶—凝胶法和其它物理、化学方法的优劣,阐述了它在制备稀土离子掺杂BaTiO<,3>光波导薄膜中的优势.光波导理论是导波光学的理论基础,对于制备合适的BaTiO<,3>光波导薄膜具有一定的指导作用.稀土离子发光理论是合理解释Er<3+>和Er<3+>/Yb<3+>掺杂的BaTiO<,3>薄膜和粉末材料中的发光现象的理论依据.第二部分,用溶胶—凝胶法制备了BaTiO<,3>薄膜和粉末.BaTiO<,3>薄膜是用自行设计制作的拉膜机制得的.对样品进行了结构和光波导特性的测试.测试内容包括干凝胶的热重—差热分析、粉末和薄膜的XRD、粉末的FT-IR测试和单层薄膜的透射电子显微镜形貌观察,以及利用m-line装置测量多层膜的厚度、折射率、光波传导模式和孔隙度等.第三部分着重分析了不同波长激发下的Er<3+>单掺杂和Er<3+>/Yb<3+>双掺杂BaTiO<,3>薄膜和粉末材料的发光光谱,对其中的发光峰进行了指认,分析了发光机理.在785nm光子激发下的Er<3+>:BaTiO<,3>薄膜中,观察到526nm和548nm处的绿色上转换发光峰(分别对应于Er<3+>离子的<2>H<,11/2>→<4>I<,15/2>、<4>S<,3/2>→<4>I<,15/2>跃迁)以及660nm处的红色上转换发光峰(对应于Er<3+>离子的<4>F<,9/2>→<4>I<,15/2>跃迁);主要的上转换机理为Er<3+>离子的激发态吸收和Er<3+>离子间的能量传递.在980nm红外激光激发下的Er<3+>/Yb<3+>:BaTiO<,3>薄膜和粉末材料中,除了类似的上转换发光之外,还观察到Yb<3+>离子对Er<3+>离子的上转换发光(特别是<4>F<,9/2>→<4>I<,15/2>跃迁)的敏化现象.