作为高频测量的基本物理参量,温度在生产、医学、国防、科研等领域具有至关重要的指导意义。现代化的复杂监测环境要求温度测量系统具有高精度、快响应、安全以及特殊环境使用等特征。相比于传统温度传感器,光纤温度传感系统凭借光信号传输,抗电磁干扰及远距离传输等优势逐渐进入科研人员的视野。其中,基于荧光强度比技术（FIR）的光纤温度传感系统利用稀土离子热耦合能级间的荧光强度面积比建立与温度的对应关系,能够减小由于功率波动引起的系统误差,提高温度测量的准确性而成为温度传感的常用技术。目前为止,由于光导纤维的本质特征,光纤温度传感系统常用玻璃纤维作为温度探针,对于荧光粉体材料作为温度探针的研究相对较少。因此,本文基于荧光强度比（FIR）技术,以荧光粉体温敏材料为研究对象,调控光谱性能及温度传感性能,解决与光纤耦合的技术难题,评估光纤测温系统的测温能力并发掘光纤测温系统潜在的商业前景。采用水热法合成了Er3+/Yb3+离子共掺杂的纯六方相NaYF4荧光粉。通过监测NaYF4荧光粉的绿色上转换发光,依据上转换发光强度与激发光源泵浦功率的对应关系,分析荧光粉中Er3+-Yb3+离子对的上转换发光机理。使用NaYF4荧光粉作为温度探针建立了一个全光纤温度传感系统,在258-423 K的温度范围内,通过记录实时上转换光谱,探究FIR值与温度的依赖关系。实验结果发现:当温度为258 K时,该体系最大相对温度灵敏度为1.68%K-1,绝对误差为±1 K,温度不确定度为0.187 K,相对标准偏差为0.133%。高的灵敏度和低的温度不确定度证明了光纤温度传感器的可靠性,表明这种基于FIR技术的光纤温度传感器在实际温度测量中具有一定的实用价值。采用固相法制备了Er3+/Yb3+离子共掺杂的Sr Mo O4荧光粉。详细研究了异价金属离子掺杂(Li+和Ga3+离子)对Sr Mo O4荧光粉的晶体结构和生长过程的影响,分析异价离子掺杂对Eu3+离子的光致发光性能及稀土局部对称性的影响。测量结果发现Eu3+离子的寿命延长,光致发光和相对强度变化显著增强,这表明由于异价金属离子掺杂,Eu3+离子周围的局部对称性大大降低。设计掺杂异价金属离子使Er3+离子局部对称性降低以获得高光谱强度和高灵敏度的温度敏感材料。当激发功率为30 m W时,Er3+离子的绿色上转换发光强度提高了255倍,温度灵敏度也发生显著提高。选择Sr Mo O4:Er3+/Yb3+/Li+/Ga3+荧光粉作为全光纤测温系统的测温探针,在423K实现了很高的绝对灵敏度(0.0166 K-1)。评估光纤测温体系的测温能力获得小的温度不确定性（0.091 K）、绝对误差（0.5-0.3 K）以及良好的重复性（<1%）。优秀的结果证明该平台可以在恶劣环境和小空间中找到潜在的应用。