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由于Yb3+特有的简单能级结构杜绝了激发态吸收、交叉驰豫、上转换等非辐射跃迁过程，综合其宽的吸收和发射带宽等优势，掺镱激光材料被广泛应用于超短脉冲激光和高功率激光领域。在众多激光材料基质中，激光晶体存在生长缓慢、生产成本高，难以满足高能量激光所需的大尺寸要求的缺点，而激光陶瓷由于受到材料纯度、内部气孔率、晶界结构、晶粒尺寸以及烧结工艺的影响，透光性和均匀性有待提高，虽然近几年激光晶体和陶瓷发展迅速，但短时间内无法满足高功率激光对基质材料的要求。激光玻璃中，相比于石英或硅酸盐激光玻璃，磷酸盐玻璃具有吸收发射截面大，荧光寿命长，非线性折射率小，光程长和温度系数小等突出的优点，因而成为使用最广泛的激光玻璃介质。因此理论上，Yb3+离子在磷酸盐玻璃中具有良好的激光输出表现，但实验发现，磷酸盐玻璃块体材料即便是在低温条件下也很难实现激光输出，原因在于磷酸盐玻璃中Yb3+下能级Stark分裂值较小，激光运行时下能级热拥塞问题严重，激光输出功率难以提高。本文以增大Yb3+离子在磷酸盐玻璃中Stark分裂为目的，对改性后的磷酸盐玻璃的物理性质和光谱性质进行了研究和分析。 本论文一共分为五章，第一章是文献综述，第二章是实验方法和相关理论，第三章和第四章是实验过程和实验结果分析，也是本文的核心内容，第五章是结论。 论文第一章首先介绍了激光的产生及其应用，然后概述了Yb3+的能级特点和配位结构以及掺镱磷酸盐玻璃的研究进展，最后提出了本课题主要的研究内容和思路。 论文第二章主要介绍了本文的研究方法，包括实验中玻璃样品的制备方法和过程，样品的加工测试以及光谱性能参数的计算，并详细介绍了实验数据处理的理论基础和方法。 论文第三章对经过SiO2改性的掺镱磷酸盐玻璃进行了细致的研究分析。以60P2O5-7.5Al2O3-15K2O-17.5BaO为实验组分，加入SiO2制备了改性的PS系列玻璃，对其吸收和荧光光谱进行洛伦兹分峰拟合，得到了对应Yb3+离子不同能级之间跃迁的荧光峰，并通过吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱的比较以及Yb3+的重心法则两种方法排除了荧光光谱中存在的干扰峰。绘制了Yb3+精细的能级结构，分析了SiO2的引入对Yb3+离子下能级Stark分裂值的影响，计算了Yb3+离子的晶体场强以及其周边配位体结构的非对称性，同时研究了PS系列磷酸盐玻璃光谱性能。 论文第四章是对第三章的补充与改进，为继续增大Yb3+在磷酸盐玻璃中下能级的Stark分裂值，向组分60P2O5-7.5Al2O3-15K2O-17.5BaO中加入不同含量的GeO2，着重研究改性的PG系列玻璃光谱和物理性能。分析了PG玻璃的玻璃DSC曲线和热膨胀曲线，得到了PG玻璃的转变温度以及抗热冲击性能的变化。对PG玻璃的吸收和荧光光谱进行分峰拟合处理，研究了GeO2的加入对Yb3+在简单组分磷酸盐玻璃中2F7/2能级的最大分裂值的影响。通过对PG玻璃拉曼光谱的分析，研究了PG玻璃结构和最大声子能量的变化。 最后是论文的结论，总结了全文的实验结果，并指出了本论文的创新点、不足和展望。