Nd³⁺离子由于其独特的能级结构，在近红外激光应用方面受到了广泛关注。硅酸镓钙铌（CNGS）晶体作为硅酸镓镧体系的一员，具有较好的力学性能和热学性能。使用提拉法生长了Nd³⁺掺杂的CNGS晶体，直径为30 mm，等径部分长度为45 mm，并对其折射率、吸收光谱、发射光谱等光学性能进行了表征。使用880 nm泵浦光，沿b向获得了1065 nm的激光输出，泵浦功率为6.69 W时激光输出功率为1.88 W，转换效率为28.1%。

M′-型Nd3+:GdTaO4微晶被成功合成并用于变温和变压光谱测试研究。在293~373 K的测试温度范围内，3F3/2→4I9/2跃迁的光谱位置具有高热稳定性，3F3/2(R2)→4I9/2(Z5)跃迁的温度系数仅为0.003 9 cm?傆b1·K?傆b1，3F3/2(R2)→4I9/2(Z2)和3F3/2(R1)→4I9/2(Z2)跃迁荧光的强度比具有高温度依赖性，在生理温度范围内的相对灵敏度为(0.60-0.52)(%·K-1)。在高达11.39 GPa的测试压力范围内，所有跃迁随压力呈线性移动。3F3/2(R2)→4I9/2(Z5)跃迁的光谱位置对压力非常敏感，其灵敏度为15.18 cm?傆b1·GPa?傆b1。此外，各跃迁的荧光强度和光谱宽度在升温和增压过程中的变化也被分析和讨论。与其它近红外光学传感器的对比表明，M′-型Nd3+:GdTaO4在温度和压力传感方面具有良好性能。

利用反应气氛法除水工艺制备了组成为64P205-5.9A12O3-7.1K2O-19BaO-4.0Nd203(Wt%)的掺钕磷酸盐激光玻璃，研究了O2+POCl3、O2+SOCl2两种除水剂的除水效率及同一除水剂在不同除水时间、除水温度、通气流量下对掺钕磷酸盐激光玻璃荧光寿命的影响.结果表明：POCl3的除水效率优于SOCl2；通气最初阶段除水速率最快，且提高除水温度有利于消除水分，但受熔炼设备和工艺的影响，1 200℃进行除水更为合适；延长除水时间、增大通气流量都有助于提高除水效率；玻璃除水反应效率主要受OH基与除水剂界面反应的影响；荧光寿命随着除水时间的延长而增加，最后趋于一个稳定值；通气流量存在最佳值，实验中通气流量为0.8 L/min时较好.

采用高温熔融法制备了组分为80TeO210Al2O310Cs2OxNd2O3(x=0，0.5，1.0)(mol%)的掺钕碲酸盐玻璃，测试了玻璃样品的折射率、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命曲线.利用JuddOfelt理论计算得到光谱强度参数Ωλ(λ=2，4，6)，Nd3+从4F3/2能级到4IJ (J=9/2、11/2、13/2、15/2)能级跃迁的荧光有效线宽Δλeff，4F3/2能级跃迁几率AJ，荧光分支比β，相应的荧光寿命τrad和量子效率η及受激发射截面σemi.在该碲酸盐体系中，Nd3+离子掺杂浓度为0.5 mol%时，样品在1 060 nm波长处的σemi·τmeas为6.21×10－24cm2·s，荧光有效线宽为31.4 nm，量子效率达到89%.光谱特性对比分析结果表明，该掺钕碲酸盐玻璃是一种性能优良的固体激光材料.

以稀土氧化钕和邻非罗林为原料，合成了两种新型钕离子络合物液体激光介质，实验测得该液体激光介质无毒、成本低、热稳定性好，并且易于工业化.在考虑交叉驰豫的情况下，测量了样品的吸收谱和荧光谱，得到Nd3+“绿色”液体激光介质激发过程中各能级粒子数的速率方程，并利用速率方程研究了4F3/2能级荧光强度和Nd3+浓度的关系.结果表明：随着浓度的增加，荧光强度出现先增后减的现象；分析了液体运行温度对样品荧光强度的影响，得到了荧光强度对温度的依赖关系——由于双声子辅助能量转移过程，随着温度的增加，液体荧光强度迅速下降.

综述了掺钕离子无机液体激光器的研究进展,包括增益介质荧光和光学特性,无机液体激光器的设计。重点讨论了掺钕的无机液体作为增益介质的优势以及可行性。

通过对N31型磷酸盐激光钕玻璃的6种钕离子浓度进行实验,采用Judd-Ofelt模型对样品进行分析,发现随着钕离子浓度的增加,受激发射截面逐渐减小.因此在激光系统设计中,应充分考虑钕离子浓度的影响.选择浓度合适的钕玻璃作为工作物质,可使激光系统性能达到最优.