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透明陶瓷与单晶材料相比具有成本低、掺杂含量高等优势而成为固态激光介质发展的一个重要方向。稀土掺杂的CaF2透明陶瓷因具有优异的光学性能、热机械性能和稳定的物化性质，有望取代单晶，引起了广大专家学者的极大关注。相对于其他稀土离子，钕离子(Nd3+)有如下优点:1.能在近百种不同基质中产生激光，包括晶体、玻璃、陶瓷、液体。2.属于四能级系统，并且具有一个高量子效率的亚稳态能级。3.从可见到近红外区域，有很多条吸收带，能确保有效的泵浦。4.一些吸收带能与GaAs-GaAlAs激光器的发射带有效的耦合，因此Nd3+很适合用于以GaAs为基础的光电子系统或装置中。所以，以CaF2为基质制备Nd3+∶CaF2激光陶瓷具有极其重要的意义。 采用直接沉淀法制备掺钕氟化钙纳米粉体，通过X射线衍射仪、场发射扫描电镜、透射电镜等分析手段研究不同的反应溶液浓度及不同Nd离子掺量对Nd3+∶CaF2纳米粉体结构、形貌和粒径的影响。结果表明，反应溶液浓度为1mol/L，Nd离子掺量为5％时的Nd3+∶CaF2纳米粉体，颗粒大小均匀，晶粒尺寸介于15-30 nm，团聚轻，分散性好，具有较高的烧结活性。 采用热压烧结制备Nd3+∶CaF2激光透明陶瓷，研究不同烧结温度对5％Nd3+∶CaF2透明陶瓷制备的影响，结果表明，1100℃是最佳烧结温度，温度过高，陶瓷晶粒过度长大，晶粒尺寸大小不均匀，陶瓷的透明度降低。在1100℃下烧结制备了不同Nd离子掺量的Nd3+∶CaF2透明陶瓷,结果表明掺杂含量为5％时陶瓷的透过率最高。 测试了三种不同Nd离子掺量的Nd3+∶CaF2透明陶瓷在796 nm波长激发下的荧光光谱，以及1053 nm波长处的发光强度随时间的变化关系，结果显示，随着Nd离子掺量的增加，荧光强度降低，荧光寿命缩短，这主要是Nd离子对之间的偶极相互作用所致。 由于Nd3+∶CaF2透明陶瓷中Nd离子的浓度猝灭效应严重，本论文拟在Nd3+∶CaF2透明陶瓷中掺入钇离子(Y3+)，通过改变Nd3+周围的配位结构来抑制荧光猝灭，提高荧光寿命及荧光量子效率。结果表明，共掺Y离子后，引入了一种新的格位结构Nd3+-Y3+离子对，同时也增大了M心中Nd离子对的间距，使得Nd离子对之间的非辐射交叉弛豫减弱，从而显著提高了荧光寿命。