²μm波长的中红外荧光发射覆盖了许多大气分子的特征谱线带,在军事对抗、医疗手术、环境污染检测以及光通信等领域有重要应用。本论文主要目的在于研究一种能够适用于²μm激光输出的新型玻璃增益介质。通过对锗碲酸盐玻璃基质的组分调整及稀土离子的浓度优化,制备出适用于²μm发光的锗碲酸盐玻璃材料,为将来2μm单频和超短脉冲激光器提供一种适宜的激光玻璃材料。本文主要的研究成果如下:成功地制备出了热学性能优异、抗析晶能力较强的锗碲酸盐玻璃体系。DSC测试显示玻璃转变温度T_g高达550℃,并在300-820℃范围内没有发现明显的起始析晶点。为了验证玻璃样品的抗析晶能力,对样品进行了抗析晶实验,发现玻璃样品熔化,且没有乳浊析晶,结果表明所制备的玻璃是具有良好热性能的潜在玻璃光纤基质。采用所制备的玻璃基质,研究了不同浓度Tm³⁺掺杂锗碲酸盐玻璃的2μm荧光性能,发现当Tm³⁺浓度为1.25 mol%时,2μm荧光没有明显猝灭。基于中红外荧光光谱,提出了合理的能量转移机理。定量地证实了交叉弛豫（CR）过程是获得2μm荧光的主要能量转移过程。另外测试了傅里叶红外透过率,在此基础之上分析了OH^-基团在玻璃中存在的形式,并进一步修正玻璃组分,获得较低OH^-含量的锗碲酸盐玻璃。建立了速率方程来定量分析OH^-对2μm荧光的猝灭作用。在单掺的基础上,研究了不同Er³⁺离子掺杂浓度对Tm³⁺/Er³⁺共掺锗酸盐玻璃2μm光谱性能的影响。计算了微观能量转移参数,通过能量转移过程,定量地解释了Tm³⁺/Er³⁺共掺的锗碲酸盐玻璃2μm荧光减弱的原因。并在Tm³⁺/Er³⁺双掺的基础之上,尝试Tm³⁺/Er³⁺/Yb³⁺三掺,获得了增强的2μm发光。同时,研究了不同Ho³⁺离子浓度掺杂的Tm³⁺/Ho³⁺共掺锗碲酸盐玻璃的2μm光谱性能,找到了最佳Ho³⁺离子掺杂浓度,测得玻璃的2μm荧光寿命高达6.07ms,量子效率可达90.7%。最后,研究了Ho³⁺/Yb³⁺共掺锗酸盐玻璃的2μm光谱性能。中红外荧光光谱表明当Ho³⁺浓度为0.17mol%时,2μm荧光最强。测试荧光寿命高达7.68ms,量子效率高达79.4%。研究了Ho³⁺和Yb³⁺间的能量转移机理,计算了Yb³⁺到Ho³⁺的能量转移效率,并分析了荧光猝灭的原因。