稀土发光材料由于其色纯度高、能量转换效率高、荧光寿命长以及对抗辐照稳定性强等优点，目前已经广泛应用于固体激光器、三维立体显示器、光电通讯、太阳能电池、生物荧光标识等领域。本论文采用溶胶-凝胶法、高温固相法，围绕Er3+掺杂钙钛矿结构材料的结构和发光性能进行了系统的研究，其结果对结构探针领域的应用具有一定的意义。其主要内容包括以下：采用溶胶-凝胶法制备了Er: BaTiO₃（BTO）薄膜，研究了Er: BTO薄膜的制备工艺，并控制Ba/Ti比，制备了Er替代BTO不同晶格位置的薄膜，并对其结构、形貌以及发光性能进行了研究，结果表明薄膜的结晶对发光性能有较大影响，其荧光分支比不同反映了Er占据BTO的格位信息。为了能更好地反映Er占据格位对发光性能的影响，我们采用高温固相法制备了Er: BTO粉体，并研究了Er浓度以及替代位置对上转换发光性能的影响。其发光性能的变化与Er占据不同位置引起的晶体场对称性的改变有关。另外，根据电荷补偿原理在BTO-A样品A位共掺Li+，在BTO-B样品B位共掺Nb⁵⁺，结果发现二者的发光强度都得到了显著的提高。根据晶体场理论，基质相结构改变必然会引起发光性能的变化。因此我们采用高温固相法制备了Ba_xSr_1-xTiO₃: Er粉体，通过改变Ba/Sr比来控制基质相结构的变化，并研究其对发光性能的影响。随着粉体相结构从立方至四方相的改变，其发光强度越来越强且峰形劈裂程度也越来越明显。这主要是由相结构改变导致Er³⁺周围晶体场的对称性降低所导致的。另外，通过对强度和功率的变化的研究，从微观机制上解释了其光致发光（PL）强度的变化。