碲酸盐玻璃具有较宽传输窗口、低转变温度、高非线性折射率及良好的稀土溶解能力，与其他玻璃体系相比在光纤激光器、放大器、非线性效应以及生化传感等领域表现出明显的优势。首先介绍了碲酸盐玻璃组分和制造工艺；其次分析了玻璃的热稳定性、传输限制、温黏特性及机械性能；然后总结了阶跃型和微结构型光纤预制棒的制备方法，以及碲酸盐光纤的拉制工艺；最后按照温度、磁场、应变、溶液折射率以及气体浓度等待测量分类，综述了碲酸盐玻璃及光纤在生物化学、医疗设备和电力系统等领域的传感应用，并对其应用前景进行了展望。

近/中红外激光和超连续光源在红外光电对抗、生物医疗、遥测感知和激光探测及测距(LIDAR)等领域具有十分重要的应用价值。近年来, 基于软玻璃光纤来产生和传输高亮度近/中红外(特别是2~5 μm)激光方面的研究取得了显著进展。在中红外软玻璃基质中, 具有相对较低声子能的碲酸盐玻璃对于设计近红外和中红外激光器和放大器、高功率中红外激光传输和传感应用无源光纤具有特别的吸引力。本文重点总结了低损耗碲酸盐玻璃的关键制备技术, 并综述了碲酸盐玻璃及光纤在稀土掺杂中红外发光方面的研究进展, 最后对碲酸盐玻璃及光纤应用存在的问题和发展趋势进行了总结和展望。

稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤具有荧光特性、良好的抗结晶热稳定性、低转变温度、高非线性、高折射率以及强穿透性等显著优势。随着人们对碲酸盐玻璃研究的不断深入，基于稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤制成的荧光传感器因响应速度快、抗电磁干扰能力强、分辨率高和稳定性好等特性在传感领域备受关注。综述了稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤的制备方法、特性、工作原理及其在传感领域的应用，从温度传感、压力传感、浓度传感三个方面展开介绍并对其传感应用前景进行了展望。

通过高温熔融法制备了一系列(90-x)TeO2-10Bi2O3-xTa2O5(x=0%, 2%, 4%, 6%, 8%)TBT玻璃样品。拉曼光谱和X射线光电子能谱测试结果显示,随着Ta2O5的加入, 玻璃网络中的［TeO3］与［TeO3+1］向［TeO4］转变, 玻璃网络结构更加致密。这解释了差示扫描量热法测试中TBT玻璃的玻璃化转变温度Tg随Ta2O5的含量增加而增加的变化原因。当Ta2O5从0升高到8%, 吸收光谱以及光学带隙方程计算表明, 玻璃样品的光学带隙和乌尔巴赫能(Urbach)不断降低。使用Z扫描方法测试了各个TeO2-Bi2O3-Ta2O5玻璃样品的三阶非线性光学特性, 结果表明, TBT玻璃的三阶非线性与Ta2O5的加入量呈正相关。当Ta2O5的加入量为8%时, 其三阶非线性极化率为3.30×10-20 m2·V-2(2.36×10-12 esu), 这表明该组成的碲铋酸盐玻璃在非线性光学领域具备潜在的应用价值。

高功率全光纤中红外超连续光源在基础科学研究、环境、医疗以及**安全等领域有着重要应用。目前用于研制上述光源所用的非线性介质为氟化物玻璃光纤。但是氟化物玻璃光纤的损伤阈值低、化学稳性差, 这在一定程度上影响了氟化物玻璃光纤在实用化高功率中红外光源研制中的应用。为了进一步提升中红外超连续光源的性能和研制实用化高功率中红外超连续光源, 最近制备出了一种具有较好热稳定性和化学稳定性的氟碲酸盐玻璃(TeO2-BaF2-Y2O3, TBY), 并利用其作为基质材料, 设计制备出了一系列氟碲酸盐玻璃光纤。利用这些光纤作为非线性介质, 研制出了光谱范围覆盖1.4~4 ?滋m的高相干超连续光源, 光谱范围覆盖0.4~5.14 ?滋m的宽带超连续光源和平均功率大于10 W、光谱范围覆盖947~3 934 nm的超连续光源。

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。