稀土离子掺杂的无机纳米材料的近红外荧光用在生物医学标记、探测和成像方面不仅可以穿透更深的细胞组织，而且可以避免自体荧光对探测和成像的干扰。然而，无机纳米材料的发光强度较弱，这限制了它的实际应用。本论文主要研究 Tm3+/Yb3+共掺氧化物和氟氧化物的在980nm激光激发下发射的上转换荧光的各种性质并探讨了几种增强荧光强度的方法。具体研究内容如下：　　首先，研究了Y2O3共掺Tm3+和Yb3+纳米晶的荧光特性。采用溶胶凝胶法制备了 Y2O3/Tm3+/Yb3+粉末样品，样品在980激光源的激发下辐射出蓝光(1G4→3H6)和近红外光(3H4→3H6)，通过改变样品中Yb3+的掺杂浓度来调节近红外与蓝光的荧光强度比。从荧光强度与激光功率的关系和速率方程两方面出发，引入三次能量传递和合作上转换能量传递的比值 f来研究不同样品中哪种发光机制占主导地位。然后在溶胶制备过程中加入Li+，通过测量掺Li+样品和不掺Li+样品的XRD谱和荧光谱，对Li+增强近红外上转换荧光进行分析。　　其次，研究不同烧结温度下Y2O3共掺Tm3+和Yb3+纳米晶的荧光特性。将凝胶分别在700℃、900℃、1000℃烧结2小时制备出不同烧结温度的Y2O3/Tm3+/Yb3+粉末样品，通过测量XRD谱来研究烧结温度变化对纳米粒子大小和结晶度程度的影响。通过激光功率与荧光强度的Ln-Ln关系和数值拟合实验结果分析不同烧结温度对Yb3+和Tm3+之间能量传递效率的影响。考虑到只有掺杂到纳米粒子内部的稀土离子才能发出荧光，所以建立一种简单的球状纳米粒子模型，定义纳米粒子球壳内与球体中稀土离子浓度比(CCR)，解释了纳米粒子大小对荧光强度的影响。　　最后，研究Y2O3、YOF和Y7O6F9不同基质中Tm3+和Yb3+的发光特性。在溶胶制备过程中掺入YF3，制备不同基质(Y2O3-YOF-Y7O6F9系统)的纳米粉末。通过测量不同基质的XRD谱和拉曼光谱来分析纳米粒子大小和声子能量，通过测量荧光谱，比较不同基质中近红外的发光强度。然后从粒子大小和声子能量角度对荧光强度和光谱形状进行分析。将同一种掺杂比例的粉末样品分成5份，在相同保压时间，不同的表面压强(1-5MPa)下进行压片，通过测量荧光谱并计算各个压片样品的密度，分析压片对上转换发光增强的原因。考虑到不同样品的激发光功率阈值不同，保证不同的粉末样品辐射相同近红外荧光强度的前提下，记录测量时的激光功率，研究不同基质粉末样品的激发光阈值差异。