随着显示技术的发展,人们对三维显示技术的要求越来越高,科研工作者都希望在该领域获得突破性的进展。液晶显示器出现之前,电视机都是通过电子束快速扫描的方法在二维平面上形成图像。如果在三维空间中以同样的方法扫描就能实现真三维显示。为实现这种技术,需要一种体块发光材料,材料内部的发光状态可以实现单点控制。通过快速扫描的方法使内部的发光点有规律地排列,形成立体图像,就能实现真三维显示。双频上转换发光材料正好能够满足该要求。这种发光材料被两束波长不同的激光共同激发,产生上转换发光现象。于是当用两束激光激发发光材料时,只有在交点处产生发光现象,从而实现了发光现象的单点控制,满足三维显示对发光材料的要求。本文采用溶剂热法制备了铒离子掺杂的六角相NaYF4纳米粉末,并对其形貌、结构等基本物理性质进行了表征。作为论文的重点内容,研究了材料的上转换发光性能。通过双频激发下荧光光谱的测量,分析了铒掺杂样品的荧光峰位置,发光强度等基本信息。通过功率谱的测量结合铒离子的能级结构分析了材料荧光现象的产生机理。作为真三维显示的基底材料,研究了铒离子掺杂浓度和激发强度对显示对比度的影响。作为对比,用传统的固相烧结法制备了铒离子掺杂的碲酸盐玻璃。测量了样品的荧光光谱、功率谱,分析了它的上转换机理。在不同的实验条件下测试了材料的双频上转换效果,直观展示了各实验条件对显示对比度的影响。为进一步了解铒掺杂碲酸盐玻璃的光谱学性质,测量了样品的吸收光谱,并计算了玻璃的J-O系数,进而计算了材料的爱因斯坦自发辐射系数,荧光分支比,荧光寿命,发射截面等物理量。并分析了计算得到的理论值对三维显示实验的指导作用。