玻璃是一种被广泛应用的材料,在工业生产、科学研究和人们的日常生活中扮演着重要的角色。但由于玻璃有硬、脆、高熔点等特性,利用传统技术加工玻璃制品有很大局限性,限制了玻璃产业的发展。但是玻璃具有优异的光学透明性、热稳定性与化学稳定性,这也使得研究者有极大的兴趣去推进玻璃加工技术的发展。增材制造技术(也以3D打印技术为大众所熟知),是近三十年内的发展起来的新型制造技术,为制造业带来了新的发展契机,受到工业界和学术界的广泛关注。目前,与金属、高分子、陶瓷等材料相比,玻璃增材制造技术的发展显得相对滞后,因此,开发适用于玻璃的增材制造技术显得更加的紧迫。从目前增材制造技术的发展情况来看,光聚合技术能够实现最高的加工精度以及较高的加工效率。而且,光聚合技术在陶瓷材料上的成功应用也使其在与陶瓷类似的玻璃材料上的应用成为可能。本文以光聚合技术为出发点,开发了从原材料制备到烧结成形的石英玻璃增材制造工艺,并通过掺杂,实现了功能玻璃的增材制造,为这项技术开拓了更广阔的应用前景。本文的主要内容有:(1)石英玻璃材料的光聚合成形技术。在这一部分,我们利用一个能够分散37 vol%非晶态Si02纳米粉体的可光聚合分散体系,通过光聚合成形与后续热处理工艺将其转变成致密的石英玻璃,验证了将该体系应用在石英玻璃光聚合增材制造上的可能性。结合液晶显示(LCD)与光刻(SL)这两项光聚合增材制造途径,最终实现了透明石英玻璃的光聚合增材制造。通过比较这两种增材制造途径,我们揭示了不同光源对成形件的化学组成以及对后续热处理程序的影响,并将增材制造后处理时间缩短到15 h左右。(2)溶液浸泡法实现掺杂石英玻璃的增材制造。我们结合溶液浸泡法,利用光聚合增材制造技术制备了过渡金属元素Co、Ni、Cu、Au与稀土元素Ce、Tb、Eu掺杂的石英玻璃,并测试了离子掺杂玻璃的光学吸收、光致发光、光散射等光学特性。我们通过稀土元素共掺,利用稀土元素间的能量传递,实现了对掺杂石英玻璃光致发光特性的调制。我们还提出了选区掺杂的方法,在增材制造石英玻璃的不同区域掺入不同元素,实现了一块玻璃中不同区域的不同光学特性,为实现玻璃器件功能集成的制造提供了新的思路。(3)荧光粉掺杂石英玻璃的光聚合成形及其在白光照明领域的应用。在这一部分,我们在石英玻璃光聚合成形工艺的基础上,制备了YAG:Ce荧光粉掺杂的石英玻璃。通过这种方式制造的荧光粉掺杂石英玻璃保留了YAG:Ce的荧光特性以及最高78.9%的量子效率,并且具有极好的热稳定性。结合增材制造技术,我们直接制造出用于白光照明的荧光玻璃器件,并演示了玻璃增材制造技术在大功率白光LED器件与激光照明器件的上的应用,表征了器件发光强度、发光效率等性能。