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考虑两级合作上转换、激发态吸收和交叉弛豫等非线性效应，建立了镱铒共掺氧化铝材料体系的八个能级的速率方程，唯象地构造了合作上转换、激发态吸收、交叉弛豫等系数随镱铒掺杂浓度的变化函数，数值模拟了Yb：Er：Al2O3材料1．53μm光致发光强度与掺杂浓度、抽运功率的变化关系。计算结果表明：掺铒浓度、抽运功率一定时，存在一个最佳的镱掺杂浓度；掺铒浓度一定，最佳的镱铒浓度比值随抽运功率的增强而下降；抽运功率一定，优化的镱铒浓度比值随掺铒浓度的升高而下降。计算结果与实验测量结果相吻合。