Los láseres de fibra óptica en la banda de 2 μm poseen un valor estratégico insustituible en campos como la detección de precisión, la medicina avanzada, las comunicaciones ópticas espaciales y la seguridad nacional, debido a su seguridad para el ojo humano, alta transmitancia atmosférica y fuerte absorción de moléculas de agua. Sin embargo, el diseño predecible de materiales de vidrio de ganancia en el infrarrojo medio de alto rendimiento sigue siendo un desafío. Este artículo se basa en el sistema ternario de germanato de bario y zinc (GeO₂-ZnO-BaO), utilizando métodos termodinámicos y experimentos específicos para predecir y validar la zona de formación del vidrio (zona de formación), seleccionando el componente de vidrio matricial 60GeO₂-20ZnO-20BaO por su excelente estabilidad térmica. Sobre esta base, mediante experimentos sistemáticos de gradiente de concentración, se determinan las mejores fracciones molares de dopaje de Yb₂O₃ y Ho₂O₃, 1% y 0,75% respectivamente. Bajo excitación láser de 980 nm, este vidrio muestra una fuerte emisión fluorescente en la banda de 2 μm (Ho³⁺：⁵I₇→⁵I₈), con una vida útil fluorescente de 2.92 ms. Las secciones transversales máximas de absorción y emisión de Ho³⁺ son 4.24×10^-21 cm² y 4.35×10^-21 cm², respectivamente, que están en niveles altos dentro de sistemas de vidrio similares. Además, mediante el método de integral de superposición extendida se revela cuantitativamente el mecanismo de transferencia de energía asistido por fonones en el sistema, con un coeficiente de transferencia de energía desde Yb³⁺：²F_5/2 a Ho³⁺：⁵I₆ de 9.88×10^-41 cm⁶·s^-1, dominado por el proceso asistido por un solo fonón (86.37%), y la eficiencia de transferencia hacia adelante es aproximadamente dos órdenes de magnitud mayor que la inversa (Ho³⁺：⁵I₆→Yb³⁺：²F_5/2), lo cual favorece la reducción de pérdidas por reenvío de energía. Estos resultados indican que el vidrio de germanato de bario-zinc co-dopado con Yb³⁺/Ho³⁺, diseñado termodinámicamente, posee un excelente rendimiento espectral y características de transferencia de energía eficientes en la banda de 2 μm, con potencial para su uso como material amplificador láser en el infrarrojo medio y proporciona una referencia para el diseño de sistemas de vidrio relacionados.

vidrio de germanato bario-zinc; predicción termodinámica; co-dopado Yb³⁺/Ho³⁺; emisión a 2 μm; transferencia de energía asistida por fonones