激光技术自问世以来,因独特的发光特性在科研领域中独占鳌头,现已在各个领域得到广泛应用,当然,这一切与新型优良激光增益介质的推动密不可分。优质激光介质能够高效吸收激光能量,进而将高能量的单一波长光转换为对生活生产有益的不同波长光源,可有效避免激光的高能量造成的不必要伤害,也可补齐激光单一波长在某些领域不适用的短板,因此,研发优良激光介质材料能够完美拓展激光特性,是提升人民生活质量,推动激光技术发展的有效途径之一。本工作制备了T Tm3+/Yb3+掺杂铝锗酸盐玻璃,将抛光完全的玻璃置入380 ℃的KN03熔液中进行反应,利用玻璃中的Na+离子被K+离子置换产生的折射率变化,成功制备了平板光学波导,测试其波导模式分布,从而确定材料的波导适用性。结合带有CCD器件的积分球探测系统,应用绝对光子定量测量法对玻璃的上转换荧光和近红外光的发光特性进行表征。解析出样品的绝对荧光特征参量,导出荧光量子产率、1.8μm近红外发射增益和J-O强度等荧光参数。数据结果显示,K+-Na+热离子交换有效扩散系数为0.070μm2/min,离子扩散速率适中,可控性好。经975 nm激光泵浦,Tm3+上转换部分有蓝光(477 nm)与属支配性发射的近红外光(806 nm),上转换发光强度与泵浦功率密度在一定范围内成正比例,当设置激光功率密度为1482 W/cm2时,蓝光的净发射光子数和量子产率分别为6.46×1014/s和1.43×10-4,为三光子发射过程,而近红外光与之相对应的参量分别为1.63 X 1016/s和3.61 X 10-3,为双光子发射过程。下转换部分存在一个中心波长为1.8 μm的发射,推导可得其理论净增益可达1.95 dB/cm。同时,Tm3+/Yb3+掺杂铝锗酸盐玻璃的Judd-Ofelt参数也得以印证,Ω(t = 2,4,6)分别为5.36,1.44和0.92×10-20 cm2,表明铝锗酸盐玻璃中Tm3+离子所处环境具有较高反演非对称性和较强共价性。基于热离子交换Tm3+/Yb3+掺杂铝锗酸盐平板波导的成功制备和绝对光子定量测量法提供的精确数据,在一定程度上提升了波导型发光玻璃荧光参数的准确性和可重复性,为探索发光材料和激光媒介材料提供了可靠的参考。