稀土发光材料因其优秀的发光效率和稳定性而备受青睐,在光电器件、LED荧光粉、光学温度传感以及生物检测等领域有着广泛的应用。本文基于Yb,Er共掺Na YF4荧光粉,通过掺入Ca2+离子来改善上转换发光效率。特别是,对NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺/xCa²⁺样品进行高温退火,进一步提高了光致发光强度,并在光学温度传感和生物荧光检测等领域给予了应用。具体工作如下:（1）采用溶剂热法制备了NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺/xCa²⁺（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6和0.7）纳米荧光粉末,结合XRD和SEM分别研究了荧光粉的晶相结构和表面形貌,讨论了Ca2+的掺入对晶格的影响。在980 nm近红外激光器激发下,获得较强的红、绿等谱段光致发光,优化的掺Ca2+浓度为0.4 mmol。（2）对NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺/xCa²⁺荧光粉进行不同温度的退火,发现样品光致发光强度均呈现出大幅度的提升。XRD结果表明,随着退火温度的提高,NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺/xCa²⁺由立方相逐渐变为立方相和六方相的混合相,SEM显示形貌也由球状颗粒凝结成片状。基于此,构建理论模型,研究荧光粉晶相结构、形貌对上转换发光效率改善的内在机理。（3）选取NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺/xCa²⁺荧光粉作为高温温度传感材料,分析了铒离子两个绿光发射的荧光强度比随着温度的变化。结果表明,温度传感材料的灵敏度得到明显的改善,温度检测范围也被显著地拓展。（4）最后,将NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺/xCa²⁺荧光粉溶于磷酸缓冲盐溶液中,配制混合荧光液,并注射到白鼠体内,研究了动物血液流动以及临床上循环系统疾病,初步讨论了生物荧光检测材料的可行性。