上转换（UC）是将两个或多个低能光子转换为一个高能光子的过程。自从在20世纪60年代报道了上转换（UC）发光机制以来,由于上转换发光材料在近红外显示器、温度传感器、太阳光谱转换器的潜在应用,人们对于它们的兴趣日益浓厚。镧系离子如Er³⁺、Tm³⁺、Ho³⁺等在掺杂到合适的基质中时可以显示出有效的上转换发光。然而,三价稀土离子具有固定的发射带和可见光区域内较窄的发光带宽,通常只能获得几种固定的上转换发光,这限制了上转换材料在全色显示、宽带调谐激光等技术领域的应用。因此探索具有新颖发射带的新型上转换材料以满足各种应用需求具有重要意义。针对这样的情况,本文采用高温固相法合成了NaMgGdTeO₆:Yb³⁺/Er³⁺/Mn⁴⁺荧光粉和SrLaAlO₄:Yb³⁺/Ho³⁺/Mn⁴⁺荧光粉,并对以上荧光粉的发光性质以及能量传递机理进行了研究。NaMgGdTeO₆:Yb³⁺/Er³⁺/Mn⁴⁺荧光粉在980 nm激光激发下显示出了696 nm附近的发射带,这是由Mn⁴⁺:²E→⁴A₂跃迁所产生的。在基质NaMgGdTeO₆中,通过浓度调控以及温变光谱测试,详细研究了不同浓度以及不同温度下该荧光材料的上转换发光性能。并且,基于Yb³⁺、Er³⁺和Mn⁴⁺浓度依赖的上转换光谱,确定其最佳掺杂浓度为0.06、0.08和0.002。同时,又根据不同Mn⁴⁺浓度下Er³⁺:544 nm处的荧光寿命和不同激发光源功率下样品的上转换发光强度以及不同温度下荧光材料的发光性能,证明了NaMgGdTeO₆荧光粉中Yb³⁺→Er³⁺→Mn⁴⁺的能量传递过程。在该体系中,Yb³⁺作为敏化剂,Er³⁺发光中心作为能量供体将能量传递给Mn⁴⁺。但是由于在该基质中还存在有Mn⁴⁺→Er³⁺和Mn⁴⁺→Yb³⁺的反向能量传递,因此Yb³⁺/Er³⁺/Mn⁴⁺三掺杂的NaMgGdTeO₆荧光粉的上转换强度并不高。类似地,SrLaAlO₄:Yb³⁺/Ho³⁺/Mn⁴⁺荧光粉在980 nm激光激发下显示出了位于716 nm附近的发射带,这是由Mn⁴⁺:²E→⁴A₂跃迁所产生的。与NaMgGdTeO₆:Yb³⁺/Er³⁺/Mn⁴⁺荧光粉不同的是,在SrLaAlO₄:Yb³⁺/Ho³⁺/Mn⁴⁺荧光粉中,Mn⁴⁺在716 nm处的上转换发射带和Ho³⁺:⁵F₅→⁵I₈和⁵S₂/⁵F₄→⁵I₇跃迁所产生的654 nm和756 nm发射带连接在一起形成了600-800 nm的宽带上转换发光。实验中,通过进一步调整Yb³⁺、Ho³⁺、Mn⁴⁺的掺杂浓度,确定了样品的最佳上转换掺杂浓度为0.04、0.01、0.004。通过研究样品的晶体结构,Yb³⁺、Ho³⁺、Mn⁴⁺的掺杂浓度对上转换光谱和荧光寿命的影响以及激发功率与上转换发光强度之间的依赖关系分析了Yb³⁺、Ho³⁺、Mn⁴⁺之间的能量传递机制。