本文应用紫外激发发光光谱,上转换发光光谱,近红外发光光谱,紫外—可见吸收光谱等实验手段,研究了Er³⁺离子掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷的制备工艺和发光行为。 制备了Er³⁺离子掺杂的含LaF₃纳晶的氟氧化物玻璃陶瓷,研究了Er³⁺离子在玻璃和玻璃陶瓷中的光谱性质。随着玻璃样品热处理温度的升高或热处理时间的延长,玻璃陶瓷中纳晶的尺寸和析晶度都逐渐增加。与玻璃相比,Er³⁺离子在玻璃陶瓷中的上转换发光强度显著增强,并且发光强度随热处理温度的升高或时间的延长而增强。但玻璃中氟化物纳晶的析出对Er³⁺离子1530nm处的近红外发光并没有太大影响。研究制备了Er³⁺和Yb³⁺共掺的含LaF₃纳晶的氟氧化物玻璃陶瓷。对共掺样品进行了J-O理论计算和分析,得到了Er³⁺离子的主要跃迁带的光谱参量——自发发射几率,激发态寿命,荧光分之比等。氟氧化物玻璃陶瓷的实验振子强度和理论振子强度都稍稍高于玻璃,二者的J-O参数界于氟化物玻璃和氧化物玻璃之间。与Er³⁺单掺的氟氧化物玻璃和玻璃陶瓷相比,Er³⁺和Yb³⁺共掺含LaF₃纳晶的氟氧化物玻璃陶瓷能显著提高上转换发光效率。研究了Er³⁺/Yb³⁺比对氟氧化物玻璃和玻璃陶瓷发光性质的影响。由于Yb³⁺在980nm附近有较大的吸收截面,可以有效地把吸收的能量传递给Er³⁺,随着Yb³⁺的引入和增加,玻璃陶瓷和玻璃中Er³⁺的上转换发光强度随之增加,但是当Er³⁺/Yb³⁺达到20时,上转换发光强度反而减弱。 应用无毒和廉价原料BaF₂和La₂O₃首次成功制备了含Ba₂LaF₇纳晶的氟氧化物玻璃陶瓷。改变BaF₂,La₂O₃,NaF,Na₂O的相对含量,可以分别得到含Ba₂LaF₇,LaF₃,La₂O₃纳晶的玻璃陶瓷。但只有含氟化物纳晶的玻璃陶瓷具有较强的上转换发光,而含氧化物纳晶玻璃陶瓷的上转换发光强度较低。研究制备了一系列新型的分别含Sr₂YF₇,Sr₂LaF₇,Sr₂GdF₇纳晶的玻璃陶瓷,并较系统研究了该系列氟氧化物玻璃陶瓷的上转换发光性质与热处理温度的关系。