光学微球谐振腔(Whispering Gallery Mode,WGM)的回廊模特性逐渐成为许多微球腔研究员的研究对象,这就不仅归因于它的品质因数极高、线宽窄,而且还因为模式体积小和能量密度大等优势。这种微球腔的微腔体积极小,制备过程简易,同时易于与其它器件高度集成,其在低阈值激光器、高灵敏度传感器和窄带滤波器等领域有着极大的应用。回廊模形成过程是当光传输到微腔中,光会在微球腔表面连续发生全反射现象,微腔就会将光控制在赤道平面附近并且光波会沿大圆周绕行,从而激发出实验中观察到的特有的回廊模式。本论文选择以硫系玻璃为基质的掺杂Tm3+的微球腔,因为这种基质具有很好的红外透过性、声子能量低、非线性系数高等特点,可以很好的帮助添加增益介质的微球产生良好的回廊模。本文主要围绕硫系玻璃微球谐振腔的制备及其光学特性展开讨论。文章开头,描述了研究硫系玻璃微球谐振腔的背景以及国内外科研团队研究进展,分析微球谐振腔在当今社会上的一些应用,还对研究内容做了具体的规划,完成了研究意义的分析。然后,深入介绍基于微球腔理论层面的知识点通过求解麦克斯韦方程组,得出回廊模式的特征方程和解析解。运用相应的理论对微球腔的品质因数Q值等一些光学特性进行了描述,并分析激光在锥形光纤中的传播动态,讨论微球腔与锥形光纤锥的三种耦合情况,为以后的实际耦合提供了理论支持。紧接着重点讲述以GeGaCsI和GeGaSbS为基质硫系玻璃的制备流程细节,对两种玻璃的透过谱,荧光光谱,XRD图以及制备出微球腔的质量进行综合对比分析,证实使用GeGaSbS为玻璃基质是实验材料的最佳选择。结合硫系玻璃的本质特征以及微球腔直径大小对微球表征的影响,实验选择用大直径的微球谐振腔进行耦合实验。为此在原来微球制备的基础上改进设备和制备方法获得实验所需要的大直径的微球谐振腔,又介绍锥形光纤的制备所需的条件和制备过程,描述微球与光纤锥耦合过程中的具体操作和一些需要注意的细节论文末尾叙述了用Tm3+掺杂的GeGaSbS硫系玻璃制备出的大直径的典型微球可以方便地获得1.7~2.0μm波段的WGM模式,并且证明一旦泵浦功率超过阈值,就可以生成单模和多模微球激光器,对于直径为258.64μm的典型微球,通过实验数据分析得出激光阈值为0.383mw,激光波长1907.38nm,利用加热器改变微球腔的温度进而求出微球激光的热灵敏度为29.56pm/℃,它的热分辨率是1.69℃。