由于稀土离子其特殊的4f壳层而拥有的极其丰富的量子能级结构，使得稀土材料在照明、显示、信息、生物、医学和辐射场的探测等众多领域有着十分广泛的应用。稀土材料发光性质的理论模拟毫无疑问对这些应用研究是非常重要和关键的，因而本文将主要介绍稀土离子在含氧酸盐中的4fN能级结构的模拟、近年来热点研究的氟化物中Er3+的4f-5d光谱的理论研究以及与它们相关的应用。论文总共分为如下的五个部分:　　 第一章绪论部分首先介绍稀土元素的有关知识和研究背景，在此基础之上介绍了稀土离子发光材料的发光基本原理，对含稀土离子发光材料在科学技术领域的一些主要应用前景上进行了总结和展望，如在节能灯和白光LED灯用荧光粉、PDP显示用荧光粉、上转换发光、生物荧光标记和下转换提升太阳能效率等方面的应用。　　 第二章是关于稀土离子能级计算的理论基础，主要详细介绍稀土离子的参数化哈密顿计算理论，包括晶体场作用下的稀土离子中所包含的各种相互作用，以及由M.F.Reid教授所编写的稀土离子能级和跃迁模拟计算包。　　 第三章是关于含氧酸盐中稀土离子的4fN能级结构模拟，其中第一部分内容是利用前面章节中所介绍的点电荷模型计算出SrWO4晶体中Eu3+的晶体场参数，并组合稀土离子的自由离子参数，对在实验上所测得的实验能级进行拟合，从而从理论的角度再现SrWO4中Eu3+的能级。另外通过采用不同稀土离子在同种基质中的晶体场参数和所相应的自由离子参数拟合实验能级，我们也计算出了多种稀土离子在YAlO3晶体中的理论能级，并画出了相应的能级图。　　 第四章是本文的另一重要内容，主要是通过扩展第二章的理论到4fN-15d组态，即使用f-shell程序的扩展版本计算出Er3+在氟化物晶体中4f-5d的吸收光谱，以此用来研究其对于4f与5d电子之间的库仑作用参数和5d电子的自旋轨道耦合作用参数的依赖关系。　　 第五章主要总结本文所做的工作。