本发明提供了一种高浓度Nd3+均匀掺杂石英玻璃的制备方法，该方法包括：(1)采用溶胶凝胶法从溶液出发制备Nd3+及共掺剂Al2O3、TiO2等掺杂的二氧化硅粉末；(2)在600℃以前对粉末进行脱碳、脱羟基和球磨处理；(3)将球磨后的粉体经过冷等静压100Mpa压制成素坯，然后进行通Cl2高温纯化处理。(4)将纯化处理后的粉末素坯在稀土离子高温分相温度以下烧结成透明石英玻璃块体，根据测试或者应用需求，加工成圆片或者芯棒。该石英玻璃Nd3+掺杂浓度可高达0.8mol％，掺杂均匀性好，增益性能优于其他同类玻璃，是一种良好的高重频耐热冲击玻璃，有望应用于激光冲击强化技术。