稀土无机晶体、玻璃等固体激光材料存在着工艺条件要求苛刻、生产成本高、散热性差等许多问题,在应用上受到了一定的限制;开发低成本、易加工、高性能、易散热的有机材料作为激光介质成为了一个重要的研究热点。本文从激光介质的加工成本和散热性两方面分别研究了两大掺钕有机激光材料。第一部分,基于有机材料易加工、低成本的优势,我们研究了具有高发射截面和优良激光特性的掺钕聚合物激光材料。采用本体聚合方法制备出了均匀、透明的Nd³⁺配合物掺杂的PMMA块状材料,对配合物的单晶结构和介质的热性能进行了分析。另外对介质进行了吸收、荧光及寿命等光学性质表征,讨论了配合物分子内配体与稀土离子间的能量转移机理;Judd-Ofelt理论对光学性质的分析结果表明,聚合物介质具有良好的激光特性,其中Nd³⁺的受激发射截而高达2.75×10^-20cm²,不仅比报道的Nd³⁺配合物掺杂的有机体系高,而且超过了LaF₃:Nd等无机固体激光材料。聚合物本身特有的抗弯曲等优良的机械性能和易加工性,使得本材料很可能成为未来低成本、高增益有机固体激光介质的候选材料。第二部分,基于液体流动性好、散热佳,可以避免在高功率运行中热效应的影响,我们设计开发了掺杂纳米的有机液体材料,旨在获得高重复率、高功率的液体激光介质。以纳米作为掺杂主体,是考虑纳米颗粒具有独特的微观晶格特性和光学特性,以期在有机体系中获得无机材料的优良激光特性。具体如下:采用溶液燃烧法合成了掺钕氧化钇纳米(Nd_0.1Y_0.9)₂O₃,使用表面修饰的方法对纳米进行了有机包覆,再将其分散于DMF中制备出了均匀、透明且稳定的新型液体激光介质。采用FTIR、TEM等表征方法对修饰前后的纳米及介质进行了对比研究。对透明的液体激光介质进行了吸收、荧光发射、荧光衰减等光学性质表征:同时运用J-O理论对介质的光学性能进行了详细的讨论。Nd³⁺在介质中的受激发射截面为1.73×10^-20cm²,荧光分之比β为0.460,这两个重要的激光参数与一些无机固体激光材料相当;另外钕离子⁴F_3/2态对应的荧光量子效率达到3.5%,与掺Nd³⁺的有机介质量子效率是相当,表现出了优良的激光特性,为进一步开发低损耗、高重复率有机液体激光工作物质提供了技术储备。