稀土掺杂上转换材料,具有吸收低能量泵浦光子而辐射出高能量光子的特性,目前已成为科研领域的研究热点。上转换发光拥有诸多优点,例如:发光单色性好,发射光可调谐,能降低光致电离引起的材料衰退,其光学温度传感特性具有非接触式测温、精度高、抗电磁干扰能力强等优势。因此,寻找发光性能优良的稀土掺杂上转换材料并探究其光学温度传感特性,就显得意义深刻而重大。以SrLu₂O₄和BaSc₂O₄作为上转换材料的基质目前鲜有报道,故本论文以SrLu₂O₄和BaSc₂O₄作为上转换材料的基质,研究分析了掺杂离子Er³⁺,Yb³⁺,Ho³⁺,La³⁺和非稀土离子Zn²⁺时的上转换发光性质及其对温度的响应灵敏度,并对Er³⁺-Yb³⁺、Ho³⁺-Yb³⁺共掺体系进行了晶格占位分析、发光分析、泵浦依赖分析、上转换能量转移机制分析及温度传感特性探究;同时,进一步分析了La³⁺和Zn²⁺的引入对这两种上转换材料的发光强度和温度传感特性的改善,对其作用机理进行理论解释。本论文的主要工作及成果详细说明如下:（1）制备了纯相的SrLu₂O₄:Er³⁺/Yb³⁺材料,通过基质的晶体结构和配位环境分析,证明稀土离子取代的是基质中的Lu³⁺而进入基质晶格中,改变Er³⁺和Yb³⁺的掺杂量将会影响发光强度及红/绿光强度比,对于红光发射,优化后的掺杂浓度为x=0.05(Er³⁺),y=0.4(Yb³⁺),对于绿光发射,优化后的掺杂浓度为x=0.05,y=0.15。泵浦依赖关系表明其发光跃迁方式为双光子过程。利用基于热耦合能级的荧光强度比技术,得到温度传感函数为FIR=4.53?exp（-1090.6/T）,最大测温绝对灵敏度为0.0022 K^-1,最大相对灵敏度为0.012 K^-1。（2）La³⁺的掺入能改善SrLu₂O₄:Er³⁺/Yb³⁺的发光强度及温度传感特性。XRD测试表明La³⁺的掺入引起基质（320）晶面和（121）晶面衍射峰向小角度偏移,证明引入La³⁺占据的是Lu³⁺的格位。引入La³⁺使绿光和红光发射强度分别增强19倍和30倍;其增强原因是掺入La³⁺对基质局部晶体场的对称性做了调整,打破了稀土离子内部的4f电偶极宇称禁戒。La³⁺掺杂后,在553 K时绝对灵敏度达到最大值0.0023 K^-1,较未掺杂La³⁺时绝对灵敏度有所提高,表明La³⁺的掺杂能改善材料的温度传感特性。（3）制得纯相BaSc₂O₄:Er³⁺/Yb³⁺材料,基质晶体结构和配位环境分析,表明稀土离子进入基质晶格占据Sc³⁺的格位。Er³⁺和Yb³⁺的掺杂浓度对发光强度产生影响,优化后的掺杂浓度为x=0.07(Er³⁺),y=0.5(Yb³⁺)。泵浦功率依赖证明该材料的发光跃迁方式为双光子过程。依据热耦合能级的荧光强度比得到温度传感函数FIR=8.09?exp（-1050/T）;在513 K时,绝对灵敏度值达到最大,为0.0042 K^-1,相对灵敏度在303 K时达到最大值,为0.011 K^-1。（4）掺杂Zn²⁺能改善BaSc₂O₄:Er³⁺/Yb³⁺的发光强度及温度传感特性。Zn²⁺通过占据Sc³⁺的格位进入基质晶格中,改变了局部晶相,从而提高了Yb³⁺进入基质晶格的上限浓度。当Zn²⁺掺杂浓度为y=0.08,可对绿光和红光发射强度分别提高4倍和10倍;改善发光强度的原因有三点:（a）提高Yb³⁺进入基质晶格的浓度上限;（b）改变局部晶相;（c）调整了发光中心周围的局部晶体场,降低了晶体场对称性。引入Zn²⁺提高了测温绝对灵敏度,提高幅度达0.0003 K^-1。（5）在BaSc₂O₄:Ho³⁺/Yb³⁺材料中,优化后的Ho³⁺和Yb³⁺掺杂浓度为x=0.02(Ho³⁺),y=0.5(Yb³⁺),样品整体发光为绿色;泵浦依赖关系证明了Ho³⁺的发光是双光子过程。采用基于非热偶合能级的荧光强度比技术,得到的温度传感函数为FIR=16.7-0.08T+(1.37?10^-4)T²-(8.27?10^-8)T³,其最大绝对灵敏度为-0.0198 K^-1。