Les lasers à fibre optique dans la bande des 2 μm possèdent une valeur stratégique irremplaçable dans les domaines des capteurs de précision, de la médecine avancée, des communications optiques spatiales et de la sécurité nationale, grâce à leur sécurité pour l'œil humain, leur haute transmissivité atmosphérique et l'absorption forte des molécules d'eau. Cependant, la conception prédictive de matériaux en verre à gain infrarouge moyen haute performance reste un défi. Cet article s'appuie sur le système ternaire baryum-zinc-germanate (GeO₂-ZnO-BaO), utilisant des méthodes thermodynamiques et des expériences ciblées pour prédire et valider la zone de formation de verre (zone de formation), et sélectionne le verre matrice 60GeO₂-20ZnO-20BaO pour son excellente stabilité thermique. Sur cette base, et à partir d'expériences systématiques de gradient de concentration, les fractions molaires optimales de dopage de Yb₂O₃ et Ho₂O₃ sont respectivement déterminées à 1 % et 0,75 %. Sous excitation laser à 980 nm, ce verre présente une forte émission fluorescent dans la bande des 2 μm (Ho³⁺：⁵I₇→⁵I₈), avec un temps de vie fluorescent de 2,92 ms. Les sections efficaces maximales d'absorption et d'émission du Ho³⁺ sont respectivement de 4,24×10^-21 cm² et 4,35×10^-21 cm², situées à un niveau élevé parmi les systèmes de verre similaires. Une étude quantitative utilisant la méthode d'intégrale de recouvrement étendue révèle le mécanisme de transfert d'énergie assisté par phonons dans ce système, avec un coefficient de transfert d'énergie de Yb³⁺：²F_5/2 vers Ho³⁺：⁵I₆ de 9,88×10^-41 cm⁶·s^-1, dominé par le processus à phonon unique (86,37 %), et une efficacité de transfert directe environ deux ordres de grandeur supérieure au processus inverse (Ho³⁺：⁵I₆→Yb³⁺：²F_5/2), ce qui réduit significativement les pertes dues au retour d'énergie. Ces résultats montrent que le verre baryum-zinc-germanate co-dopé Yb³⁺/Ho³⁺ conçu par une approche thermodynamique possède d'excellentes performances spectrales et un transfert d'énergie efficace dans la bande des 2 μm, avec un fort potentiel en tant que matériau amplificateur laser infrarouge moyen, fournissant une référence pour la conception de systèmes de verre connexes.

verre baryum-zinc-germanate; prédiction thermodynamique; co-dopage Yb³⁺/Ho³⁺; émission à 2 μm; transfert d'énergie assisté par phonons