上转换材料在生物分子荧光标记、三维立体显示和全固化可见激光器等方面具有潜在的应用前景，已逐渐成为研究热点。本文以YAG∶RE为研究对象，研究了纳米粉体及透明陶瓷的制备工艺，探讨了材料的物相演化、显微结构以及上转换发光性能，取得了以下研究结果：　　 ⑴通过优化共沉淀制备工艺，获得了分散性能好、基本为球形、平均粒径在50 nm左右的YAG∶RE粉体。采用共沉淀和固相反应真空烧结工艺，分别制备了1064 nm处透过率为77.4％和81.8％的YAG透明陶瓷(厚度为1.0 mm，理论透过率为83.8％)。并研究了显微结构和实验条件对透过率的影响。　　 ⑵研究了980 nm半导体激光激发下，YAG∶Er3+和YAG∶Yb3+，Er3+纳米粉体和块体的上转换发光。所产生的红、绿光分别对应于Er3+离子的4F9/2-4I15/2和4S3/2/2H11/2-4I15/2跃迁。高的Yb3+、Er3+离子掺杂浓度和低的粉体煅烧温度有利于提高红/绿光比例；合适的离子掺杂浓度和高的煅烧温度有利于增强上转换发光强度。块体和纳米粉体具有相似的发光性质。但是，和纳米粉体相比，块体的发光大大增强，红/绿降低。从发光机制上对以上现象进行解释，并通过优化工艺参数，获得了近纯的红光发射。　　 ⑶研究了YAG∶Yb3+,Tm3+纳米粉体的上转换发光。在796 nm激光激发的YAG∶Yb3+，0.5at％Tm3+纳米粉体中，没有观察到发光。但是在940 nm激光激发下，YAG∶Yb3+，0.5at％Tm3+纳米粉体发出较强的红光和兰光，分别对应于1G4-3H6和1G4-3F4的跃迁。从发光机制的角度对以上现象进行了解释，并通过优化工艺参数，获得了较纯的蓝光。