采用熔融退火法制备得到Er3+/Yb3+共掺的TeO2-ZnO-Bi2O3玻璃。通过热处理微晶化析出Zn2Te3O8等微晶和引入Ag纳米晶这两种方式，玻璃的发光性能均有所提升。然而，对含Ag纳米晶玻璃进一步热处理后，玻璃的发光性能下降。针对银纳米晶的引入易导致热处理过程中玻璃基体过度析晶的问题，进一步采用电场辅助热处理方法来控制Ag纳米晶与微晶的析出。对含Ag纳米晶玻璃进行电场辅助热处理后，Ag纳米晶析出量增多且微晶没有过度生长，玻璃的发光性能得到进一步提升。

采用高温熔融法制备了单掺Tm3+和Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃, 测试了808 nm激光泵浦下玻璃的红外和上转换荧光光谱。 Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃上转换荧光光谱主要由695 nm红光、 544 nm绿光、 474 nm蓝光和740 nm红光四个发光带组成。 通过分析样品的光谱性能和能量转换机制, 发现很少报道的740 nm红光可能是由Tm3+: 1D2 →3F2, 3能级跃迁产生的。 在掺杂0.5 mol％ Tm2O3的样品中添加0.3 mol％ Ho2O3, 695 nm红光、 740 nm红光和474 nm蓝光等上转换发光强度明显增大, 大约分别是单掺0.5 mol％ Tm2O3样品中发光强度的3倍, 2.5倍和14倍。 这些情况说明存在着强烈的Ho3+→Tm3+反向能量传递。 单掺Tm3+碲酸盐玻璃中1D2能级(发射740 nm红光)上的粒子集居主要来源于合作上转换(CU)过程, 而3F2, 3能级(发射695 nm红光)上的粒子集居除了来源于CU过程之外, 还有740 nm红光的发射和1G4能级上部分粒子的无辐射跃迁(1G4→3F2, 3)两条途径, 因此样品中695 nm红光强度明显要大于740 nm红光强度。 通过交叉驰豫作用CR2和CR3以及反向共振能量转移RET2, Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃中Tm3+的1G4能级(发射474 nm蓝光)上的粒子集居数比单掺Tm3+时出现了净增加。 Tm3+的1G4能级上粒子集居数的增加可能进一步强化了该能级的无辐射跃迁、 740 nm红光的发射以及CU过程, 并进而促使Tm3+的3F2, 3能级上的粒子集居。 所以, 当Tm3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃与单掺Tm3+碲酸盐玻璃中掺杂相同浓度的Tm3+时, 前者的红光和蓝光等上转换荧光强度均比后者要大。 本文还研究了Tm3+之间以及Tm3+与 Ho3+之间的交叉弛豫和能量传递等效应, 并进一步探讨了Tm3+与 Ho3+之间的能量转换机制。

通过在碲玻璃中添加重金属离子, 尝试制作了具有较大的非线性折射率、时间响应快、吸收小的光开关玻璃。采用超快飞秒光克尔门技术对光开关玻璃的光克尔信号进行测试, 测试结果显示, 光开关玻璃的光克尔信号对称性好, 信号半高宽度达到~225 fs, 三阶非线性极化率达到~0.8×10-20 m2/V2, 透过率达到70%~80%; 研制的光开关玻璃为皮秒和飞秒光开光材料的选取提供了依据。

以1 560 nm 的掺Er3+石英光纤激光器作为泵浦源, 在Tm3+掺杂的碲酸盐微结构光纤中实现了2 μm的激光输出。采用棒管法拉制出了纤芯由6个空气孔包围的微结构光纤, 选取了2.8 cm 的微结构光纤, 研究了其激光性能, 获得了9 mW 波长为1 872 nm 的激光输出, 激光的斜效率为6.53%, 激光阈值为200 mW。研究结果表明, 所制备的Tm3+掺杂碲酸盐微结构光纤可用于制作紧凑型2 μm光纤激光器。

在稀土离子掺杂碲酸盐玻璃中引入Ag纳米晶, 通过等离子共振(SPR)可使荧光发射得到增强, 上转换发光效率得到明显提升。研究了Ag纳米晶对Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换发光的影响, 分析了上转换发光机理。结果发现, 经过(330 ℃, 30 min)热处理后, 玻璃中析出了Ag纳米颗粒, 尺寸为5～8 nm。Ag纳米晶的引入可使玻璃上转换蓝、红光由三光子吸收转变为双光子吸收。由于局域场表面等离子体共振增强以及Ag与Tm3+之间的能量转移, 使得含Ag纳米晶玻璃的荧光强度比不含Ag纳米晶的玻璃提高了约5倍。

采用高温熔融法制备了组分为TeO2ZnONa2O的Tm3+离子单掺和Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃, 应用JuddOfelt理论计算分析了玻璃样品的强度参量Ωt(t=2, 4, 6), 自发辐射跃迁几率A, 荧光分支比β和荧光辐射寿命τrad等光谱参量, 测量得到了不同Yb3+离子掺杂浓度下玻璃样品的Tm3+离子上转换发光谱.结果显示, 在980 nm泵浦光激励下玻璃样品发射出强烈的近红外上转换荧光.对Tm3+离子上转换发光分析表明, 强烈的Tm3+离子近红外上转换发光主要来自于Yb3+/Yb3+离子间的共振能量传递以及基于单声子和双声子辅助的Yb3+/Tm3+离子间的非共振能量传递过程, 并进一步计算得到了声子贡献比和能量传递系数.最后, 计算分析了Tm3+∶3F4→3H6能级间跃迁的1.8 μm波段吸收截面、受激发射截面和增益系数.研究表明, Yb3+/Tm3+共掺TeO2ZnONa2O玻璃可以作为近红外波段固体激光器的潜在增益基质.

用高温熔融法制备了Eu3+掺杂的碲酸盐闪烁玻璃。测试了Eu3+不同掺杂浓度玻璃样品的密度、差热特性、吸收、发射、激发光谱及X射线激发下的闪烁光谱。研究了不同Eu3+掺杂浓度对玻璃样品的密度、光谱性能的影响规律及掺杂离子的浓度猝灭效应。研究结果表明: Eu3+掺杂碲酸盐具有较大的密度和较强的闪烁发光, 随着Eu3+浓度增加, 由于Eu3+间的间距减小, 共振能量转移几率增大, 致使发光强度增强; 但当掺杂到7mol%的高浓度时, 会发生浓度猝灭效应。

用高温熔融法制备了Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃样品，在TeO2-ZnO-La2O3玻璃组分的基础上，引入声子能量较低的重金属氧化物Bi2O3，研究了Bi2O3组分对基质样品拉曼光谱和Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品上转换发光光谱的影响。结果发现，在975 nm波长激光二极管(LD)激励下，制备的碲酸盐玻璃样品中可以观察到强烈的红光（662 nm）、绿光（546 nm）和蓝光（480 nm）三基色上转换发光。随着重金属氧化物Bi2O3组分含量的增加，玻璃基质的最大声子能量降低，Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺样品的三基色上转换发光强度均有所提高，且Bi2O3组分的引入对上转换蓝光发光强度的影响要大于其对绿光和红光的影响。

制备了具有多彩上转换荧光Tm3+/Yb3+,Ho3+/Yb3+和Tm3+/Ho3+/Yb3+掺杂铋碲酸盐玻璃,并研究了974 nm激光激发下的上转换荧光光谱。在Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺杂体系中,由于Tm3+的上转换蓝光发射属三光子过程,蓝光发光强度随激发功率增加而增长的速率大于绿光和红光。计算了Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺样品上转换荧光的色坐标,定性阐述了荧光色坐标与激发功率的关系,揭示出随着激发功率的增大,色坐标在1931-CIE色品图中向左下方移动趋势。研究结果表明,在Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺铋碲酸盐玻璃中,通过功率调谐可以调整样品的上转换蓝光、绿光和红光强度比例,实现上转换白光发射,证实了Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺铋碲酸盐玻璃是一种高效上转换材料,在多彩显示和白光照明领域具有潜在的应用前景。

用高温熔融法制备了Er3+/Ce3+共掺新型碲酸盐玻璃(TeO2-Bi2O3-TiO2).采用差热分析方法研究了玻璃的热稳定性，测试并分析了不同Ce3+离子掺杂浓度下Er3+离子的吸收光谱、上转换光谱和荧光光谱特性.研究结果表明，制备的碲酸盐玻璃具有很好的热稳定性，玻璃析晶温度Tx与玻璃转变温度Tg之差(ΔT=Tx-Tg)达到了185 ℃，高于其它文献的报道；同时，Ce3+离子共掺引入的能量转移(Ce3+∶2F5/2+Er3+∶4I11/2→Ce3+∶2F7/2+Er3+∶4I13/2)有效地抑制了Er3+离子上转换发光并显著增强了1.53 μm波段荧光强度，而发射截面随着Ce3+离子掺杂浓度相应增大.优异的热稳定性以及光谱性能揭示Er3+/Ce3+共掺碲酸盐玻璃是一种潜在的制备宽带掺铒光纤放大器的理想增益介质.