稀土材料具有发射带宽窄、Stokes位移大、发射寿命长、光学稳定性好等特点,在光通信、生物荧光成像、激光等领域有着广泛的应用。但稀土离子的吸收截面一般较小,发光效率相对较低。稀土掺杂材料发光特性的有效改进一直是许多应用中面临的挑战。局域表面等离子体纳米颗粒的LSPR效应可以在不同方面改善发光:局域表面等离子体纳米颗粒的局域场增强效应可以导致激发电场增强,这种局域电场的增强可以使得更多的离子被激发到激发态,提高激发效率;同时,稀土离子的辐射过程会受到Purcell效应的调控。由于局域表面等离子体纳米颗粒对稀土离子发光增强效果与理论值仍有很大差距,且单个局域表面等离子体纳米颗粒的调控方式较为单一,局域表面等离子体耦合结构因其具有极高的局域场增强效果和Purcell效应而成为了大幅度提升稀土材料发光性能的优异平台。本文探究了不同的局域表面等离子体耦合结构对稀土材料Eu、Tb发光特性的提升并对其中的作用机理进行了系统的分析。本论文主要内容如下:1.首先通过激光分子束外延系统制备了银膜基底,利用溶液旋涂法制备了不同厚度的PMMA间隔层,构成了不同间隔层/银纳米颗粒膜的局域表面等离子体结构,并分析了该结构对稀土材料Eu（dbm）3phen薄膜发光特性的影响。研究表明,间隔层/银纳米颗粒膜局域表面等离子体结构实现了Eu（dbm）3phen薄膜的发光增强,随着间隔层厚度的增加,Eu（dbm）3phen发光薄膜的发光增强呈现先增加后降低的趋势。当间隔层的厚度是22nm时,Eu（dbm）3phen发光薄膜发光强度达到最大,相比于单独的Eu（dbm）3phen发光薄膜和银纳米颗粒膜基底上的Eu（dbm）3phen发光薄膜发光强度分别提高了4.5倍和2倍。通过FDTD理论模拟分析表明,银纳米颗粒膜主要调控了Eu（dbm）3phen薄膜的激发过程;间隔层的引入调整了银纳米颗粒膜和Eu（dbm）3phen薄膜之间的距离,降低了因距离过小而导致的非辐射过程,从而抑制了发光淬灭,进一步提高了Eu（dbm）3phen发光薄膜的发光强度。2.其次,进一步设计提出了金纳米棒/间隔层/银膜的局域表面等离子体纳米间隙耦合结构,并探究了该耦合结构对稀土材料Eu（dbm）3phen薄膜的发光调控。研究表明,相比于单独的Eu（dbm）3phen发光薄膜,金纳米棒/间隔层/银膜的纳米间隙耦合结构的最大发光增强达到53.5倍。通过调整金纳米棒的浓度,可以在相对较宽的浓度范围内均实现较大的发光增强。发光增强的同时,具有纳米间隙耦合结构的Eu（dbm）3phen薄膜寿命急剧缩短,从662.25μs降至310.3μs。结合FDTD理论模拟分析表明,发光增强机制可以分为三个方面:银纳米颗粒膜主要调控了Eu（dbm）3phen薄膜的激发过程;间隔层的引入抑制了发光淬灭;金纳米棒的LSPR效应和Eu（dbm）3phen薄膜的发射光谱匹配调控发射过程。3.最后,本论文研究了金纳米棒-聚乙烯醇（Au NRs-PVA）包覆型耦合结构对稀土材料Tb（TMHD）3/Eu（dbm）3phen共掺薄膜的发光特性和能量转移过程的影响。相比于单独的Tb/Eu共掺薄膜,Au NRs-PVA包覆型耦合结构提高了稀土Tb（TMHD）3/Eu（dbm）3phen共掺薄膜的能量转移效率和发光强度,起到双重作用效果。Au NRs-PVA耦合结构的最大发光增强在292nm激发下达到37.2倍,在360nm激发下发射增强71倍。研究表明,包覆型耦合结构可以避免颗粒与发光分子直接接触从而抑制发光淬灭。此外,Tb（TMHD）3/Eu（dbm）3phen膜和Au NRs-PVA膜之间的相互作用导致红绿带的比例和相对强度发生改变,发光颜色可以从绿色调整为红色。