O vidro laser dopado com terras raras é o meio de operação central dos lasers de fibra; como calcular quantitativamente e prever as características espectrais ópticas do vidro laser é um dos desafios para acelerar o desenvolvimento de vidros laser de alto desempenho. Este artigo toma como exemplo o vidro laser de germânio binário dopado com túlio (Tm³⁺), considerando o "composto de fusão congruente" no diagrama de fases como a "unidade básica" da composição/estrutura do vidro. Com base nos valores experimentais das propriedades físicas e espectrais do vidro base dopado com Tm³⁺, utilizando a regra da alavanca, foram calculadas e previstas as propriedades correspondentes do vidro laser de germânio, como densidade, índice de refração, largura eficaz da linha, seções transversais de absorção/emissão, tempo de vida radiativo, largura da banda de ganho, etc. Os resultados indicam uma alta concordância entre os valores previstos e experimentais, com erro absoluto inferior a 4,61% e 9,66% para propriedades físicas e espectrais, respectivamente. Além disso, este método pode prever com precisão as tendências de variação das propriedades físicas e espectrais do vidro de germânio dopado com Tm³⁺ em função da composição, incluindo leis lineares e o fenômeno de "anomalia do germânio", ajudando a analisar a relação intrínseca entre composição⁃estrutura⁃propriedades do vidro laser. Este estudo espera fornecer orientação para a previsão das propriedades e o design da composição do vidro laser.

vidro laser; características espectrais; previsão quantitativa; modelo de diagrama de fases