稀土掺杂玻璃是一种新型的发光材料，具有发光均匀、理化性能稳定、制备成本低、并且可制作成大尺寸和各种形状的器件等优点，在固态激光器、光通信、储能和三维显示以及非线性光学等领域具有重要应用。氟氧玻璃不仅具有氧化物玻璃机械强度好、化学稳定性和热稳定性高等特点，而且具有氟化物玻璃声子能量低、发光效率高等优点，成为最近几年人们研究的热点。本论文主要研究Gd³⁺/Tb³⁺离子掺杂LiF–MgF₂–Al₂O₃–SiO₂氟氧玻璃的结构、离子浓度与发光强度之间的关系，探索Gd³⁺→Tb³⁺的能量传递机制。其主要研究内容如下：1、采用熔融法制备了Gd³⁺、Tb³⁺离子单掺/共掺的LiF–MgF₂–Al₂O₃–SiO₂氟氧玻璃，并对它们的结构、热稳定性和透光性能进行了研究。玻璃的结构是由硅氧四面体[SiO₄]和铝氧四面体[AlO₄]以顶角相连的方式构成基本网络骨架；Li+、Mg2+、Gd³⁺或Tb³⁺等处于网络间隙；部分F–离子取代O₂–离子位于网络内部，另一部分处于网络间隙；Al³⁺主要以铝氧四面体[AlO₄]的形式存在，参与玻璃网络结构形成。所制备的氟氧玻璃具有较好的热稳定性和一定的抗析晶能力；在可见光区具有良好的透射性能，其紫外吸收边小于360nm，有利于发射光的透过。2、研究了Tb³⁺离子单掺LiF–MgF₂–Al₂O₃–SiO₂氟氧玻璃的荧光性能。在紫外光的激发下，当Tb³⁺离子浓度较低时，可以同时观察到5D₃→7FJ（蓝光）和5D₄→7FJ（绿光）两种发射；当Tb³⁺离子浓度较高时，由于5D₃→5D₄与7F₆→7F₀之间的交叉驰豫作用加强，使得5D₄能级的发射增强而5D₃能级发射降低，Tb³⁺离子的发射由蓝光为主转变为绿光为主。特别是当Tb³⁺离子浓度为3.0和4.0mol%时，其蓝光发射很小，或者说几乎没有，从而发射出近乎纯粹的绿光。Tb³⁺离子5D₄能级的荧光衰减过程符合单指数规律，其荧光寿命为毫秒级，且在实验范围内相差不大。3、研究了Gd³⁺离子单掺和Gd³⁺/Tb³⁺离子共掺LiF–MgF₂–Al₂O₃–SiO₂氟氧玻璃的荧光性能。Gd³⁺离子单掺的氟氧玻璃主要发射311nm的紫外光，其发光衰减过程符合单指数规律，衰减时间为毫秒级，且随Gd³⁺离子浓度的增大而减小。Gd³⁺/Tb³⁺离子共掺的氟氧玻璃在Gd³⁺离子的激发波长下，同时出现了Gd³⁺、Tb³⁺两种离子的特征发射；体系中存在有效的Gd³⁺→Tb³⁺共振能量传递，Gd³⁺离子能够有效地提高Tb³⁺离子的发光强度，其主要的作用机制为电偶极–电偶极的相互耦合。在Gd³⁺/Tb³⁺离子共掺玻璃样品中Tb³⁺离子5D₄能级的荧光衰减过程符合单指数规律，其衰减时间为毫秒级，属于典型的Tb³⁺离子4f→4f禁阻跃迁。