激光技术是二十一世纪一种不可或缺的支撑技术,广泛应用于民用和军事领域。激光工作物质是激光技术发展的基础和核心,其中,透明陶瓷由于具有可大尺寸制备、高浓度掺杂及良好的热学和机械性能等优势,近年来在固体激光器领域受到了研究者们的广泛关注。SrF₂透明陶瓷由于声子能量、折射率低,透光范围广,不存在双折射效应,制备周期短等优势,适合作为激光工作介质的基质材料。Nd³⁺离子有丰富的能级结构,具有较宽的吸收带、较大的吸收和发射截面、较长的上能级寿命等优点,在固体激光器中是一种常用的激活离子。但Nd³⁺团簇现象严重,容易发生浓度猝灭,导致激光陶瓷的荧光强度的减小和荧光量子效率的降低,本论文尝试通过共掺缓冲离子La³⁺以获得更好的光谱性能。本论文采用化学沉淀法合成不同La³⁺离子掺杂浓度的Nd,La:SrF₂纳米粉体,结合真空热压烧结法制成相应的透明陶瓷样品,系统地研究了La³⁺离子的掺杂对粉体和陶瓷样品光谱性能等的影响。主要研究内容如下:1、采用化学沉淀法合成了Nd,La:SrF₂和Nd,La:CaF₂纳米粉体,研究了La³⁺离子的掺杂对粉体的晶粒尺寸、晶胞参数、微观形貌的影响。结果表明,随La³⁺离子掺杂浓度的增加,Nd,La:SrF₂粉体的平均晶粒尺寸由28 nm减小到22 nm,晶胞参数均呈现为上升趋势,但CaF₂的晶胞参数在掺入La³⁺后增加明显,且增幅更大,而SrF₂在较高La³⁺离子掺杂浓度时增加更明显;本次实验中La³⁺离子掺杂浓度到21 at.%时粉体中开始出现LaF₃杂相。2、采用真空热压烧结法制备Nd,La:SrF₂透明陶瓷,研究陶瓷样品的光学质量和光谱性能。发现以颗粒均一性、颗粒分散性更好的粉体为原料,烧结时保温2 h制得的陶瓷样品的光学质量更好,1056 nm处的透过率提高至88.04%。光谱性能研究结果表明La³⁺离子对Nd,La:SrF₂透明陶瓷的光谱性能具有调控作用,可以拓宽吸收峰线宽、增大吸收峰强,利于LD泵浦,还可以打破Nd³⁺严重的浓度猝灭效应,提高荧光强度和荧光寿命。3、采用真空热压烧结法制备相同掺杂浓度的SrF₂和CaF₂透明陶瓷,研究并对比了两者的发射光谱性能和荧光寿命。研究发现相同掺杂浓度的SrF₂透明陶瓷的发射强度均优于CaF₂,其光谱性能更好,但La³⁺离子在CaF₂基质陶瓷中对荧光强度和发射峰位的影响程度更大,对光谱性能的调控作用更大。