稀土掺杂上转换发光材料（UCMs）因具有多色可调节性及较好的荧光稳定性,可以广泛应用于显示器及防伪领域。通过温度及功率调节,可实现稀土掺杂多晶材料上转换多色光的输出。然而,目前报道的多色光转变所需的调节温度较高,功率较强,提高了测试条件及费用,限制光色转变的应用范围。因此研究低温及低功率下的上转换多色光转变成为研究热点。本论文采用溶胶凝胶法制备稀土掺杂TiO₂多晶材料,通过XRD物相分析、SEM结构分析以及上转换光谱分析等手段,确定Yb/Er掺杂TiO₂多晶材料（Yb/Er/TiO₂）最佳的合成工艺参数:在搅拌时间2 h,煅烧温度400℃,煅烧时间2h的条件下,得到了形貌均匀、上转换发光性能较好的Yb/Er/TiO₂多晶。探究稀土离子浓度及激发功率对Yb/Er/TiO₂上转换性能影响。结果表明,随着Yb³⁺、Er³⁺掺杂浓度的增大,上转换红光及绿光的发光强度先增强后减弱,过饱和的稀土离子浓度导致Yb、Er之间能量传递的效率减弱,使发光强度降低。在低功率28.6 mW¹79.5 mW调节下,实现上转换光色转变,由粉色区域向绿色区域移动,色差系数为0.27,拓宽了该材料的应用范围。并利用功率曲线分析,确定红光及绿光均为两光子过程。研究稀土离子浓度、功率以及温度对Yb/Er/Tm掺杂TiO₂多晶材料（Yb/Er/Tm/TiO₂）上转换发光性能的影响。结果显示,随着Tm³⁺浓度的增大,上转换红绿光的强度急剧下降,蓝光强度略有增加。在低功率2.0 mW¹79.5 mW调节,实现上转换光色转变,光色由白光区域向绿光区域移动,证明Yb/Er/Tm/TiO₂具有应用于多色显示的潜能。利用功率曲线分析,确定Yb/Er/Tm/TiO₂中上转换红绿蓝光均为单光子过程。在温度范围313 K⁵63 K调节下,实现Yb/Er/Tm/TiO₂上转换光色转变,光色由蓝绿色向黄绿色移动。同时探究Er³⁺热耦合能级及非热耦合能级(Er³⁺的⁴F_9/2能级与Tm³⁺的³F₄能级)的温度敏感性能,分别得到温度敏感系数为2177/T²及2836/T²,两者的温度敏感系数相对其他氧化物体系较高,进一步说明Yb/Er/Tm/TiO₂在温度探测领域具有较好的应用前景。