21世纪是光电子时代、信息时代，激光技术在工业、农业、医疗、军事等各个领域将发挥更大的作用。随着激光器朝着高功率、小型化和多功能的方向发展，对激光材料提出了越来越高的要求，但是目前固态激光材料的主体Nd:YAG晶体不能满足需求。这是因为Nd:YAG晶体主要是采用提拉法生长，难以获得大尺寸和高浓度的Nd:YAG晶体。Nd:YAG陶瓷材料由于可以做成大尺寸、高浓度掺杂，而且工艺简单、成本较低，成为人们研究的热点。20世纪90年代，日本科学家首次制备了高质量的Nd:YAG陶瓷材料，获得了激光输出，此后Nd:YAG陶瓷材料获得了迅猛的发展，很多国家都投入了巨大的人力物力致力于Nd:YAG陶瓷材料的研究。我国从2000年左右开始，很多单位和大学都开始研究YAG陶瓷材料，但是一直都没有获得高质量的YAG陶瓷材料，研制YAG陶瓷处于半透明状态，没有达到应用的要求。　　 本文在此基础上，进一步研究了YAG陶瓷材料的制备和性能。主要采用商业的高纯原料，以固相反应法和真空烧结技术来制备稀土离子掺杂的YAG透明陶瓷。首先从理论上分析了影响YAG陶瓷透明性的因素，然后结合固相反应法制备的不同透过率的Nd:YAG陶瓷样品研究分析了YAG陶瓷不透明的原因。影响YAG陶瓷不透明的主要原因为颗粒间成分的不均匀和陶瓷内部存在气孔，其中气孔是影响透过率的最主要原因。球磨的时间在8～12小时为佳，球磨的转速在160转/分～400转/分为最佳；采用正硅酸乙酯作为烧结助剂可以有利于气孔的排出，其加入量在0.6wt.％～1.0wt.％时陶瓷的透过率相对较高；只用正硅酸乙酯作为烧结助剂，YAG陶瓷达不到高的透过率，研究发现高纯的氧化镁作为烧结助剂，可以阻止晶粒长大，最大量的排出气孔，加入量在0.05wt.％～0.1wt.％陶瓷的透过率可以达到80％以上。采用新的工艺制备的1at.％Nd:YAG透明陶瓷，透过率在可见光和红外波段保持一致，高于80％:陶瓷的晶粒大小分布均匀，平均粒径为10微米，晶界处和晶粒间没有气孔和杂质的存在；Nd:YAG陶瓷吸收峰与Nd:YAG晶体基本一致，在354、531、588、748、808、885等处具有很强的吸收峰，最强的吸收峰位于808nm处。两面抛光，未镀膜的尺寸为3×3×3mm3的1at.％Nd:YAG透明陶瓷，采用激光二级管泵浦，国内首次获得了连续激光输出，激光输出功率为1.03W，斜率效率为14％。目前，采用我们制备的样品，连续激光输出的最高功率达到5W，热容激光输出达到10瓦，光一光效率达到22.2％。以Cr4+:YAG晶体作为饱和吸收体，采用激光二极管泵浦获得了被动调Q激光输出。输入功率为750mW时，获得了最大的被动调Q平均输出功率94mW。激光阵列的脉冲宽度为50ns，重复率为19 kHz，单个脉冲的脉冲能量为5μJ，脉冲的峰值功率为100W。　　 采用固相反应法制备的高质量1at.％Yb:YAG透明陶瓷，透过率达到80％，晶粒分布均匀，平均粒径10微米。1at.％Yb:YAG透明陶瓷在916nm，941nm，968nm处有强的吸收峰，对应于Yb3+的2F7/2→2F5/2跃迁，其中最强的吸收峰为941nm。采用激光二级光泵浦获得了1030nm处的连续激光输出，最高输出功率为1.02W，斜率效率25％。制备了可用于自调Q激光的双掺杂Yb，Cr:YAG透明陶瓷，对其光谱、结构进行了研究。