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近来,上转换发光在短波长全固态激光器、三维立体显示、生物探针和防伪技术等方面具有重要的应用价值,一直以来受到广泛关注。本文采用高温固相法和共沉淀法合成了以氟化物为基质稀土离子掺杂的上转换发光材料,采用671nm、808nm和980nm激发作为激发源,对材料的上转换发光特性及发光机理进行了研究。 本文前两章主要介绍了上转换研究领域的一些基础知识和基本理论。第一章概括了上转换的发展历程和研究现状,介绍了目前被广泛研究的上转换发光材料体系,并对上转换材料的制备方法及工艺、应用前景、研究手段和研究重点进行了简要说明,指出了上转换研究中存在的、急于解决的一些问题及其解决途径。第二章介绍了上转换研究的基本理论,并总结了上转换的各种发光机制。 第三章中通过共沉淀法合成了Nd3+或Sm3+单掺杂的β-NaYbF4上转换发光材料,在980nm激光激发下获得了Nd3+和Sm3+新颖的上转换荧光。提出了Yb3+-Yb3+离子对合作上转换敏化Nd3+或Sm3+离子的上转换机制,并解释了Nd3+或Sm3+离子对自身的上转换荧光的浓度淬灭效应。 第四章中采用高温固相法制备了掺杂Ho3+的β-Na(Y1.5Na0.5)F6上转换材料,在波长为671nm和980nm的两种激光激发下,在掺杂Ho3+的β-Na(Y1.5Na0.5)F6材料中首次观察到了光子雪崩上转换。提出了新型的雪崩上转换机制模型,并给出了合理的解释。 基于前两章的研究,第五章中采用高温固相法合成了Nd3+-Yb3+-Ho3+三掺杂的β-Na(Y1.5Na0.5)F6上转换材料,并分别用808nm和980nm的两种激光作为激发源,研究了这种材料的上转换发光过程。在这两种光源激发下,对该材料的上转换发光过程做了比较并提出了两种不同的能量传递方式。