近年来,上转换发光材料在稀土发光材料中占据十分重要的位置。上转换发光是指在近红外光激发下发出可见光的非线性光学过程,通过双光子或者多光子过程将红外光转换为可见光,其特点是吸收的光子能量低于发射光子的能量。上转换发光材料在小型固体激光器、白光LED、生物标记、防伪技术、荧光探针、生物成像、温度传感等领域都有着重要的应用。温度是一个重要的热力学状态参数,在各个方面起着至关重要的作用。因此如何做到精准的温度测量受到了人们的广泛关注。早期的温度计是利用空气的热胀冷缩的性质制成的。随着科学技术的发展,测温技术也不断地改进和提高。由于测温范围越来越广,根据不同的要求,又制造出了气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、高温温度计等。但使用这些温度计进行测温都要直接接触被测物体。当今社会,人们对于温度的控制及探测要求越来越高,也越来越精确,对于温度传感器的需求也在不断增加,传统的接触式测温方式已经不能满足人们对于测温的要求,因此对于温度传感机理的研究也在逐步深入。基于稀土发光材料的光学温度探测是较好的非接触式测温方法,例如,在一定的温度范围内,我们可以利用发射光谱峰值位置、荧光强度及强度比、谱线宽度、衰减寿命等发光材料随温度单调的、可重复的、变化的光学特性进行温度测定。其中新型荧光强度比测温材料是我们研究的目标之一。在这其中,较为典型的代表为稀土掺杂上转换发光材料。在众多的稀土掺杂上转换基质材料中,氟化物因其离子性强、声子能量低等优点通常作为上转换材料的首选。但氟化物一般是有毒且对环境有害的,这在一定程度上会限制它们的应用。相较而言,氧化物的化学稳定性和环保征较为优越,且其中金属铟酸盐也具有较低的声子能量,能够提升辐射跃迁几率实现上转换发光。基于上述对光学温度探测的需求,本论文从以下三个方面进行研究,主要研究内容如下:1.第一部分工作,研究了 Yb3+/Ln3+(Ln=Er,Ho)稀土离子掺杂Ba2In2O5荧光粉的发光性质及温度传感机理。通过高温固相法合成了一系列不同掺杂浓度的Yb3+/Ln3+(Ln=Er,Ho)上转换粉末样品。通过优化稀土离子的掺杂浓度研究了所制备样品的发光特性,并分析了其发光机理。在980 nm激光的激发下,样品在可见和近红外区域都有明显的发射。根据发光强度随光功率的变化关系,分析材料中稀土离子的上转换发光机理;并在298-573 K温度范围内测量了样品的变温上转换发射光谱;通过对稀土离子自身的热耦合能级对的荧光强度比的比值进行分析计算绘制了荧光-温度的关系曲线图谱,计算了其相应的灵敏度,并研究了灵敏度与能级间隙之间的关系规律。2.第二部分工作,对Sr2+取代的Ba2In205:Yb3+/Ln3+(Ln=Er,Ho)荧光材料进行光学特性及温度传感性能研究。通过调控Ba2In205:Yb3+/Ln3+(Ln=Er,Ho)中Sr2+离子及稀土离子掺杂浓度,优化了材料的发光性能。绘制了激发功率密度变化对发光强度影响的变化曲线,研究了材料中稀土离子的发光机理。对材料的变温光谱进行分析,得到了荧光强度比与温度变化的关系曲线,并计算了其相应的灵敏度。3.第三部分工作,研究了以Er3+/Ho3+离子为激活中心,Yb3+离子为敏化剂的In6Ti6Ca022荧光材料的光学性能。采用高温固相法制备了 In6Ti6CaO22:Yb3+/Ln3+(Ln=Er,Ho)系列荧光材料。In6Ti6CaO22:Yb3+/Er3+和In6Ti6CaO22:Yb3+/Ho3+两种荧光粉的激活剂最佳掺杂量为0.04 mol,敏化剂离子最佳掺杂浓度分别为0.19 mol和0.21 mol。在980 nm激光器的激发下,系统地研究了荧光粉在295-495 K间的光热特性,并对其温度传感特性进行了深入研究。所有的实验结果表明,In6Ti6Ca022:Yb3+/Ln3+(Ln=Er,Ho)荧光粉也是一种很好的上转换发光材料并且具有较好的温度传感性能。