随着光纤激光器在激光、通信、传感等领域的发展,以掺镱光纤为增益介质的光纤激光器,凭借输出效率高、可靠性强、光束质量好及体积较小等优势,在工业、医学、科研以及军事和国防等多个领域都获得了广泛的应用。如今掺镱光纤已经逐渐应用到太空、加速器以及核装置等辐照较强的环境中。但掺镱光纤材料在辐照较强的环境中使用时,光纤材料会因为受到较强辐照而产生辐致暗化效应,导致激光器的性能显著降低,严重时甚至会损坏激光器。因此基于辐致暗化效应,我们使用不同辐射源对掺镱光纤材料进行辐照,然后研究光纤材料辐致暗化效应的光学特性,分析辐致暗化效应机理,寻求抑制辐致暗化效应的有效办法。本论文包含五章:第一章首先以目前报道的掺镱光纤材料暗化效应为基础,对掺镱光纤材料辐致暗化效应进行了介绍,并阐述了辐致暗化效应对光纤材料的影响及现有暗化机理等。第二章主要对掺镱光纤材料的商业制备方法和基质材料中存在的缺陷以及实验方案等进行了介绍。第三章和第四章为实验部分。对于辐照环境中的不同类型的辐射源,本论文选择伽马射线和中子粒子进行辐照实验,并使用多种测试方法对材料暗化效应进行表征。第三章主要研究了辐照前后掺镱光纤材料的吸收特性。第四章主要研究了辐照前后光纤材料的荧光特性。第五章对全文工作进行了总结,并对论文工作进行了展望。本论文通过分析掺镱光纤材料辐致暗化效应光学特性的变化规律,对比伽马射线辐照和中子粒子辐照对掺镱光纤材料辐辐致暗化效应特点。通过研究掺镱光纤材料辐致暗化效应吸收和荧光特性的变化,得到如下结论:（1）伽马射线和中子粒子辐照导致掺镱光纤材料光学吸收特性表现一致,辐照后掺镱光纤材料中与Al相关的色心缺陷浓度增加,光纤材料芯层在可见光区域的吸收变强。通过控制光纤材料中的掺杂元素,发现铈离子掺杂可以提高光纤材料的抗辐照性能。（2）对于伽马射线和中子粒子辐照的吸收退火特点,发现虽然两种辐照导致材料中产生的色心缺陷类型一致,但两者辐致色心缺陷产生的物理过程不同,暗化效应机理存在差异。（3）伽马射线和中子粒子辐照导致掺镱光纤材料中镱离子荧光寿命下降,主要原因是辐照后Al-OHC色心缺陷的产生。辐照后能量会在缺陷中传递,最终导致辐照后掺镱光纤预制棒中Yb³⁺荧光寿命下降。（4）伽马射线辐照和中子粒子辐照,都会导致材料中的原子发生原子电离,产生一系列电子、空穴对。而这些电子、空穴与材料中原有的前驱体缺陷结合,生成了大量的色心缺陷,最终导致辐致暗化效应的产生。