采用溶胶-凝胶（Sol-gel）法制备Er³⁺掺杂TiO₂基光波导材料,研究溶胶制备过程中的H₂O掺入量、前驱体络合温度、干凝胶烧结温度、Er³⁺掺杂浓度及TiO₂基体杂化对材料结构及其1.53μm波长附近光致发光（PL）特性的影响。 以钛酸正丁酯为前驱体,乙酰丙酮为络合剂对前驱体改性,以异丙醇为溶剂,采用Sol-gel法制备掺Er³⁺∶TiO₂粉末。以980nm半导体激光器（LD）为泵浦光源,获得位于1.40-1.70μm波段、中心波长为1.53μm、劈裂的PL谱,对应于Er³⁺内层4f电子由第一激发态(⁴I_13/2)至基态(⁴I_15/2)Stark分裂子能级的跃迁。H₂O掺入比例为H₂O∶Ti⁴⁺=（1-4）∶1范围内,室温络合,700℃烧结所得掺1mol%Er³⁺∶TiO₂粉末均为锐钛矿（A）结构。当H₂O∶Ti⁴⁺<3∶1时,粉末的PL强度随水掺入量增加而增强;当H₂O∶Ti⁴⁺>3∶1时,PL强度呈明显减弱趋势。70℃络合所得掺Er³⁺∶TiO₂粉末从无定型到锐钛矿相和锐钛矿相到金红石相（R）的相变温度分别为490和650℃,较室温络合所得粉末的相应相变温度均降低40℃。700℃烧结,室温络合所得掺1mol%Er³⁺∶TiO₂粉末为单一A相,70℃络合所得粉末为A相与少量R相的混合相结构;前者PL强度为后者的3倍。70℃络合所得掺Er³⁺∶TiO₂粉末,其PL强度随烧结温度在500-700℃范围内升高而增强,继续升高烧结温度至900℃,粉末PL强度逐渐下降;在0.1-1mol%掺杂浓度范围内,700℃烧结,粉末的PL强度随Er³⁺掺杂浓度提高而增强,继续增大Er³⁺掺杂浓度至3mol%,粉末的PL强度明显减弱。 Sol-gel法对TiO₂基体进行杂化处理,以甲基丙烯酸为络合剂,对前驱体钛酸正丁酯改性,使其与铒的甲基丙烯酸、邻菲啰啉三元配合物[Er（AA）₃Phen]及甲基丙烯酸甲酯共聚,制备掺Er（AA）₃Phen∶TiO₂/PMMA非晶杂化材料。980nm泵浦,获得以1.53μm为中心波长、未劈裂的PL谱。杂化材料700℃烧结所得掺1mol%Er³⁺∶TiO₂粉末PL强度较未经杂化处理所得烧结粉末提高23倍。