用中频磁控溅射方法（MFS）在SiO₂/Si基底上制备了五组固定掺铒浓度不同镱铒浓度比率的镱铒共掺Al₂O₃薄膜样品。优化了实验参数,扫描电镜（SEM）和电子探针（EPMA）显示了优化后的效果。室温下测量了薄膜在1.430μm-1.630μm波段范围内光致发光光谱。镱的掺入有效地提高了三价铒离子的光致发光强度,最优的镱铒掺杂为:掺铒0.33at%,Yb∶Er=10∶1,比相同掺铒浓度单掺铒样品光致发光峰值强度增强40倍;确定的掺铒浓度,有着固定的最佳镱铒浓度比率,主要是镱铒离子间的正向和反向能量传递相互作用的结果,但最佳镱铒浓度比率随着掺铒浓度的增加呈现下降趋势;单掺铒薄膜的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现近Guass形状变化,而最佳镱铒共掺样品的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现了倒Guass形状变化。另外利用微波电子回旋共振等离子体法（ECR-MW）制备了镱铒共掺Al₂O₃薄膜,研究了其发光特性。 首次利用中频磁控溅射制备成功了非均匀镱铒共掺Al₂O₃光波导放大器薄膜。改变MFS系统双靶的孪生状态是实现非均匀掺杂的关键。对应于掺铒1.67at%,镱12.00at%样品,改变样品台与靶台之间的垂直距离,三条光致发光光谱峰值强度曲线被给出,其中,距离为3.4cm的曲线保持很好的一致性。另外,保持掺镱浓度不变,我们还制备了另外两种掺铒浓度的实验样品。利用激光退火的局部改善功能可以实现更多的非均匀掺杂。 介绍了光纤与波导耦合的多种方法,包括平面波导（PLC）全自动对准与封装系统;优化设计了四种弯曲光波导放大器,利用BCl₃干法刻蚀波导放大器,对光刻试样进行了表征;然后对测量光波导放大器增益进行了准备。 对掺铒、镱铒共掺硅酸盐玻璃的1.54μm荧光寿命进行了测量。实验结果表明荧光衰减曲线是一条单指数曲线,荧光寿命数量级为ms量级;荧光寿命随着样品掺铒浓度的增加呈现减小趋势,而在掺铒浓度一定的情况下随掺镱浓度的变化不明显,主要由于受激发的铒离子把能量通过间接耦合给了猝灭中心;在所考虑的泵浦功率范围内,两种样品的荧光寿命基本不随功率的变化而变化。同时对掺铒0.5at%,镱3.0at%的样品进行了合作上转换发光的实验研究。三条中心波长525nm、543nm和660nm的发光谱在室温下被观测到,对应着铒²H_11/2→⁴I_15/2,⁴S_3/2→⁴I_15/2和⁴F_9/2→⁴I_15/2能级跃迁,上转换机制和能量依赖性被给出。红光和绿光对能量的两次平方依赖性表明了双光子过程的发生。