Neste trabalho apresentamos a investigação espectroscópica do sistema vítreo aluminato de cálcio (CASM) dopado com íons Tm ³⁺ e Ho³⁺. O estudo dos mecanismos não-radiativos que provocam a redução da eficiência quântica do nível ⁴ F _3/2 do íon Nd ³⁺ nos vidros CASM e fluoreto (PGIZC) também foi realizado. Importantes características associadas a emissão em 1,8µm foram avaliadas no sistema CASM-Tm: valores de eficiência quântica, eficiência do processo de relaxação cruzada ³H₄, ³H₆,→³F₄, ³F₄, fração de energia convertida em calor (φ) sob bombeio em 790 nm, etc. Nesse trabalho desenvolvemos um método para determinação da eficiência quântica do nível ³F₄, baseado na técnica de lente térmica. Intensas emissões de luz visível foram observadas sob bombeio na região de 640 e 1090 nm e o processo responsável pelas emissões foi identificado. Os resultados obtidos indicam o sistema CASM-Tm como uma interessante matriz para ser utilizada no desenvolvimento de dispositivos lasers e luminescentes atuando na região do infravermelho e visível. Em adição, avaliamos a viabilidade do sistema vítreo CASM dopado com Tm³⁺:Ho³⁺ como meio ativo para lasers na região de 2,0 µm através da determinação dos valores da eficiência quântica, micro-parâmetros de transferência de energia, etc. A partir do estudo espectroscópico dos vidros CASM e PGIZC dopados com Nd³⁺ verificamos que esses sistemas são excelentes candidatos para meio ativo para laser operando na região de 1,06 µm. Constatamos que a relaxação cruzada ⁴F_3/2,⁴I_9/12→⁴I_15/2, I_13/2 é responsável pela redução da eficiência quântica do nível ⁴F_3/2 (regime de baixa intensidade de bombeio). Por sua vez, verificamos que a conversão ascendente de energia por transferência de energia a partir do nível ⁴F_3/2 é determinante para a redução da população nesse nível durante a ação laser

In this work, we present the spectroscopic investigation of Tm ³⁺ and Ho³⁺. doped alcium aluminate glasses (CASM). The study of the nonradiative energy losses from ⁴ F _3/2 level of Nd ³⁺ in calcium aluminate and fluoride (PGIZC) glasses was also performed. Important properties related to the 1,8 µm emission were evaluated in the CASM-Tm: quantum efficiency values, cross relaxation mechanism ³H₄, ³H₆,→³F₄, ³F₄ , the fractional thermal loading (φ) under 0,790 µm pumping, etc. In addition, we developed a method based on thermal lens spectrometry to determine the ³F₄, fluorescence quantum eficiency. Intense visible light emisions were observed by pumping around 640 and 1090 nm. The mechanism involved in the upconversion emissions was identified. From these results, we demonstrated that CASM glasses are attractive to be used in the development of diode-pumped solid state lasers and photonic devices operating in the infrared and visible region. In addition, the viability of Tm³⁺:Ho³⁺ doped calcium aluminate glasses as active media for lasers at 2,0 µm was evaluated from fluorescence quantum efficiencies values, energy transfer microparameters, etc. The spectroscopic study of Nd³⁺ -doped CASM e PGIZC glasses indicates these systems as good candidates to laser gain media operating at 1,06 µm. Besides, it was verified that ⁴F_3/2,⁴I_9/12→⁴I_15/2, I_13/2 cross relaxation is responsible for decrease of ⁴F_3/2 quantum efficiency (low intensity pumping regime) On the other hand, the upconversion energy transfer from ⁴F_3/2 is important for reduction of the ⁴F_3/2 population during the laser action