随着计算机和国际互联网络的发展,全球信息化的进程一日千里,整个世界已经进入信息时代。信息化进程的加快要求不断提高光通讯网络的数据传输容量,而光纤放大器的增益带宽直接决定着信道的数目,增益带宽愈大,信道数目就愈多,信息传输的容量和速度也就越快。传统的光纤放大器主要由稀土离子(Er³⁺,Tm³⁺或Pr³⁺)掺杂的发光材料作为增益介质,由于这些发光材料位于近红外波段（1.2～1.6μm）的发光主要基于稀土离子的4f壳层电子间的禁戒跃迁,所以这些稀土离子激活的光纤放大器的工作带宽很难突破100nm,严重的限制了波分复用系统的进一步发展。虽然拉曼光纤放大器能够有效地克服稀土离子掺杂的光纤放大器所固有的缺点,实现宽带放大,但是这种类型的放大器要实现光放大需要具有多个不同的波长的泵浦源,需要泵浦源具有很高的泵浦功率,需要较为复杂的设计结构,因此很少单独使用此类光放大器来实现通讯信号的放大。在现有的通信系统中,即使将所有的稀土离子掺杂的光纤放大器联合使用,也不能实现石英光纤整个通讯窗口的同时放大。如果用一个超宽带光纤放大器能够实现位于1.2～1.6μm波段的光信号的同时放大,这无疑将会给未来的数据传输系统带来一场新的革命。而要研制这种新型的超宽带光放大器件,就应该首先开发位于1.2～1.6μm波段的宽带发光材料。铋掺杂玻璃在特定波长激发下会产生覆盖1000～1700nm波长范围的超宽带红外发光,有着200nm以上的半高宽和数百微秒的荧光寿命,因此这种材料很有希望实现超宽带光放大,并成为新一代的光纤放大器的核心。在本论文中,我们主要制备了铋掺杂的硼酸盐和硼硅酸盐玻璃,并对其发光机理进行了初步研究。这类铋离子激活的发光材料室温下在808nm激光器的泵浦下能够产生位于1300nm的宽带和长寿命的荧光,并且能够实现光放大。我们获得的主要成果如下:1、在800nm激光激发下,CaO-B₂O₃玻璃系统观察到了位于1300nm处的红外宽带发光,有180nm的半高宽和80μs的寿命。而空气气氛中烧制的SrO-B₂O₃和BaO-B₂O₃玻璃样品难以观察到红外发光,但是在还原气氛下制备的相应组成的玻璃均出现宽带红外发光。这说明低价Bi离子是产生红外发光的原因。我们经过分析认为Bi⁺分布于玻璃网络结构中,产生了红外宽带发光。2、铋掺杂的硼硅酸盐玻璃在468nm激发下,随着玻璃硼含量的增加,我们观察到了位于630nm处的二价铋离子的发光,这表明随着组成的变化玻璃中低价铋离子的数目在增加,同时我们也发现了780nm的发光和位于1300nm处的红外发光,这两处发光随玻璃组成变化先增强后减弱。3、利用808nm LD去激发硼硅酸盐玻璃发现了位于1300nm的红外发光,并且我们也发现了随着玻璃组成中硼含量的增加,红外发光先增强后减弱。对比780nm的发光的变化也有同样规律,我们认为1300nm处的红外发光以及780nm处的发光应该是来源于相同的发光中心,即Bi⁺。并且硼在玻璃中的配位结构对Bi的红外发光有重要的影响。4、通过优化硼硅酸盐玻璃组成,我们通过光放大实验观察到了红外光信号的放大,这表明硼硅酸盐玻璃是一种很有希望的光放大材料。