硫系玻璃材料具有较低的声子能量、较宽的红外透过范围(可以延伸至25μm)、超快的非线性响应时间和较高的线性及非线性折射率,使得该材料在全光信号再生、OTDM信号光解复用和一些集成光学器件等方面有着潜在的应用。基于硫系玻璃(Ch G)材料的非线性光波导已被证明可以很好的适用于通讯信号的高速全光信号处理,但是在处理过程中会存在着转换率低的问题。因此在这一领域,掺铒硫基的光波导放大器(EDWA),得到了业内的广泛关注,它可以同时进行无源非线性信号处理和有源信号在线放大。但是在掺铒硫基光波导的制备中依然没有得到有效的净增益输出,主要归因于铒离子掺杂浓度过低。针对这一问题,本论文通过分析Er3+的局域环境来阐述稀土离子溶解度与硫系玻璃组分和结构的关系,优化掺铒的硫系玻璃的组分配比以及其中Er3+的溶解度,提高玻璃样品的发光强度,达到增加光波导的净增益输出的目的。研究内容可以总结为以下几个方面:1.制备了Ge20Ga5Sb10Se65玻璃基质中掺杂不同Er3+浓度的样品以及Ge20Ga10S70中掺1.0wt%浓度的样品并测试了其热力学性能和光学性能。研究发现在Ge20Ga5Sb10Se65中,随着掺Er3+浓度的提高,样品的密度、折射率稍微增大;热稳定性和结构没有显著变化;~1.1wt%时,1.54μm和2.78μm处荧光最强,在1.54μm(4I13/2能级)处荧光寿命约为2.23ms。2.对Ge20Ga5Sb10Se65-1.0Er和Ge20Ga10Se70-1.0Er样品进行微晶化处理并研究了其性能的变化。随微晶化处理时间增加,近红外波段透过率逐渐降低。Ge20Ga5Sb10Se65-1.0Er样品中,1.54μm处的荧光强度比未热处理样品增加约7倍并且其荧光强度增大到~2.95 ms。在Ge20Ga10Se70-1.0Er样品中,随Ga2S3和Ge S2两种晶相先后析出,2.78μm处的荧光强度先增强至原来的2倍后减弱,同时纳米晶相的析出使玻璃样品的内部结构也发生了变化。但是两者在中红外波段依然保持着良好的透过率。3.在合适的微晶化处理的Ge20Ga10Se70-1.0Er样品中,利用高分辨率的透射电子显微镜(Talos F200x)对其内部Er3+具体分布位置进行表征。采用聚焦离子束制得测试样品。从整体的形貌可以看出,Ga2S3晶相均匀分布在整个非晶区域,尺寸大小约为50 nm,S元素也分布均匀;同时结合线扫描、面扫描、XRD以及荧光强度的结果之间的关系,研究得出Er3+在微晶化处理的样品中主要和Ga2S3晶体有关,可能以Ga-Er或者Ga-S-Er形式成键。最后对本工作所获得研究成果做了总结,并给出了此工作在研究过程中存在的不足之处和对未来的研究展望。