氟化锶（SrF2）材料具有宽的透光范围、低的声子能量、负的热光系数以及低的折射率等优点,是一种优异的激光增益介质基质。Nd3+具有易于实现粒子数反转的四能级系统,Nd:SrF2在波长1000-1100 nm范围内容易实现连续调谐,并且有潜力实现超快激光输出,适用于核聚变能源领域。Er3+具有非常丰富的能级结构,Er:SrF2在可见光和1.5μm波段有较宽的吸收带,容易找到有效的泵浦源,在医疗手术、光通信、激光测距等领域都有广阔的应用前景。Ho:SrF2的激光发射波长是2μm波段,是一种有待开发的医疗、探测用激光增益介质。目前关于RE:SrF2的研究主要集中在单晶方面,但单晶由于制备周期长、尺寸小、掺杂浓度低等缺点限制了其性能和应用范围。激光陶瓷在制备技术和材料性能等方面具有单晶无法媲美的优势而引起了人们的广泛关注。高质量的RE:SrF2透明陶瓷的制备技术一直难以突破,亟待对其进行深入研究。本论文以SrF2作为基质,Nd3+、Er3+、Ho3+等稀土离子为掺杂离子。采用共沉淀法合成了RE:SrF2纳米粉体,通过空气预烧结合热等静压烧结（HIP）制备了RE:SrF2透明陶瓷,并系统地研究了掺杂离子浓度、空气预烧温度对陶瓷微观结构及光谱特性的影响。具体研究内容如下:（1）采用共沉淀法合成了纯相Nd:SrF2纳米粉体。研究了Nd3+掺杂浓度对粉体物相、团聚程度、平均晶粒尺寸等的影响。结果显示,随Nd3+掺杂浓度升高,Nd:SrF2粉体的平均晶粒尺寸呈现减小的趋势。1 at.%、3 at.%、5 at.%、7at.%Nd:SrF2纳米粉体的平均晶粒尺寸分别为:36.3 nm、36.2 nm、35.3 nm、31.9 nm,Nd3+起到细化晶粒尺寸的作用。但制备得到的粉体形貌较差,于是进一步研究反应物浓度、滴定速度、陈化时间等条件对粉体特性的影响,以期对粉体的形貌进行改善。结果表明,反应物Sr（NO3）2溶液的浓度为1 mol/L、KF溶液的浓度为2.5 mol/L,滴定速度为2 m L/min,陈化12 h时所得Nd:SrF2粉体的形貌最好。（2）通过空气预烧结合HIP后处理制备了不同浓度的Nd:SrF2透明陶瓷。研究了空气预烧温度对陶瓷致密化行为及光学质量的影响。结果发现,随Nd3+掺杂浓度的升高,Nd:SrF2陶瓷透明化所需要的预烧温度随之升高。这主要是由于Nd3+掺杂浓度升高,粉体团聚程度增加,烧结过程中陶瓷致密化所需的驱动力相应增大。在不同浓度的Nd:SrF2陶瓷中,3at.%Nd:SrF2陶瓷的光学质量最佳,575℃空气预烧结合600℃HIP处理所得样品在1064 nm处直线透过率为88%。对所得陶瓷进行电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-OES）分析,结果发现:1、3、5、7at.%Nd:SrF2的实际掺杂浓度分别为0.88 at.%、2.56 at.%、4.17 at.%、5.68at.%。Nd3+掺杂浓度从1at.%升高到7at.%,其在797 nm处的吸收截面从0.34×10-20 cm~2变成4.98×10-20 cm~2,吸收截面大幅度升高。Nd3+掺杂浓度升高,形成了Nd3+-Nd3+团簇,导致荧光光谱的发射峰数量逐渐减少,荧光强度逐渐降低,荧光寿命也从2.03 ms降低到13.5μs。（3）采用共沉淀法合成了纯相1at.%Er:SrF2和1at.%Ho:SrF2纳米粉体。通过空气预烧结合HIP后处理制备了1at.%Er:SrF2和1at.%Ho:SrF2透明陶瓷。研究了空气预烧温度对陶瓷致密化行为及光学质量的影响。650℃预烧的1at.%Er:SrF2陶瓷经过HIP处理之后其光学质量最佳:2.5 mm厚的样品在2500 nm和1500 nm处的直线透过率分别为83.4%和73.6%。经过650℃空气预烧结合HIP后处理所得1at.%Ho:SrF2陶瓷具有最佳的光学质量:2.5 mm厚的样品在2500nm处直线透过率为85.1%。ICP结果表明1at.%Er:SrF2的实际掺杂浓度为0.95at.%;1at.%Ho:SrF2的实际掺杂浓度为0.97at.%。1at.%Er:SrF2陶瓷在1530nm处的吸收截面为0.61×10-20 cm~2。此外,1at.%Er:SrF2陶瓷在1530 nm处的荧光寿命为56.4 ms,可见其荧光寿命较长,表明在该陶瓷中没有明显的稀土离子团簇现象的发生。1at.%Ho:SrF2陶瓷在1904 nm处的吸收截面为2.26×10-21 cm~2。