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2~3μm的中红外激光在医疗和军事领域都有着重要的应用前景，探索和研究具有良好光学性能及实用价值的玻璃增益介质是相关波段光纤激光器研发工作的基本内容之一。目前，对于中红外的玻璃基质，特别是荧光峰位于3μm左右的玻璃材料，研究工作主要集中在具有较低声子能量的氟化物玻璃和硫系玻璃。但是它们在物化性能上存在着易析晶和易吸潮等先天性缺陷，这使得氟化物玻璃和硫系玻璃的光纤材料在实际应用中遇到难以克服的障碍，因此寻找更具实用价值的玻璃基质一直是相关领域材料研究的热点。氧氟化物玻璃兼具了氧化物玻璃优良的机械性能和氟化物玻璃良好的光学特性，是较为理想的中红外光学材料。本文旨在通过降低基质中羟基含量与引入敏化剂离子来探索和研究Er3+和Ho3+掺杂的氧氟玻璃在2~3μm波段的光谱特性。在本论文中，第一章主要概述了中红外激光对玻璃基质的要求，综述了2~3μm中红外玻璃光纤材料的研究进展。第二章简要介绍了论文中实验部分所涉及的测试方法和仪器设备，概述了关于稀土离子光谱计算的主要理论，包括Judd-Ofelt理论、吸收和发射截面以及能量传递系数等相关理论。本论文的实验部分主要围绕氟碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-ZnF2)和氟锗酸盐玻璃(50GeO2-20Al2O3-15LaF3-15LiF)展开，研究了Er3+的2.7μm荧光以及Ho3+的2.0μm和2.9μm荧光在基质中的发光特性，具体的研究内容如下：第三章，研究了氟化物和保护气体对Er3+掺杂氟碲酸盐玻璃体系中OH－含量和Er3+:2.7μm中红外荧光的影响。对样品FTIR透射光谱的分析发现氟碲酸盐玻璃样品中OH－的含量随着氟化物的增加而降低。OH－的伸缩振动能量大致与4I11/2和4I13/2能级之间的能隙相当，所以OH－是Er3+:2.7μm荧光主要的淬灭中心，OH－含量的减少能够大大降低OH－与Er3+之间的能量传递作用，从而起到增强中红外荧光的作用。同时，通过Judd-Ofelt理论以及吸收和发射截面的计算探讨了氟化物的添加对玻璃样品物理和光谱性能参数的影响。第四章，主要讨论了980nm LD激发下Yb3+/Ho3+共掺氟锗酸盐玻璃的2.0μm和2.9μm光谱性能及Yb3+/Ho3+之间的能量传递机理。在980nm LD泵浦下，随着Yb3+掺杂浓度的增大，Ho3+的1.2μm,2.0μm和2.9μm荧光强度逐渐增强。计算了Yb3+/Ho3+共掺样品HY4的光谱参数，并且运用声子边带理论估算了稀土离子之间能量传递过程的微观参数。理论计算表明Yb3+与Ho3+之间的正向能量传递主要依靠单声子(76.578%)和双声子(19.418%)的协助进行，而且其正向能量传递系数（7.3×10-40cm6/s）远大于反向能量传递系数（0.0016×10-40cm6/s）。第五章，在氟锗酸盐玻璃中通过Cr3+的引入实现了对Ho3+:2.0μm荧光的敏化。传统上Cr3+掺杂激光材料的理想泵浦源是氙灯，但是在氟锗酸盐玻璃中Cr3+的宽带吸收同时覆盖了氙灯和808nm LD的激发范围，因此本章详细研究了在这两种方式泵浦下样品的近中红外光谱性能。Cr3+:4T2→4A2跃迁的荧光发射峰覆盖了Ho3+:5I8→5I6以及5I8→5I5的吸收峰，因此为Cr3+→Ho3+的能量传递提供了可能性，通过光谱分析较为合理地提出了Cr3+和Ho3+在氟锗酸盐玻璃中的能量传递机理。