稀土元素掺杂发光材料发展迅速,在荧光粉、显示器、X射线成像、激光器和光纤通信放大器等方面有着非常广泛的应用。并且人们在后来的研究中发现将Yb3+离子作为敏化离子与稀土离子(Er3+,Tm3+等)共同掺杂时可以实现稀土离子在低频光的激发下辐射出高频光,即著名的频率上转换效应,该效应为低能量的长波光的利用提供了可能。但是由于稀土元素的辐射能级较多,从可见到红外波段会产生各种不同波长的辐射光,如何调控这些辐射光是目前人们所研究的重点。光子晶体所具有的光子带隙结构,可以限制频率在带隙中的光子传播,因此对于调控稀土元素的发光有着重要的作用,尤其是对稀土离子的电偶极和磁偶极自发辐射的调控,将是本文研究的重点。另外,金纳米结构的表面等离激元效应对于上转换发光不仅有增强效应,同时在某些条件下还具有强烈的猝灭效应,其光学特性在于能够维持被称为表面等离激元的电子振荡,从而产生一个局限于金属表面的电磁场,因此,表面等离激元对上转换发光的影响值得进一步研究。本文从反蛋白石光子晶体及金纳米颗粒等材料的制备入手,探究其对稀土元素光致荧光及频率上转换发光的调控规律。本文的主要研究内容如下:（1）利用传统的沉淀法制备了YVO4:Tm3+,Yb3+,Er3+纳米晶及反蛋白石样品,在975纳米激光的激发下,得到了相应的频率上转换光致发光光谱。在反蛋白石样品中光子晶体对稀土离子在可见光波段的辐射峰强度有较强的调制作用,并且聚苯乙烯（PS）微球尺寸不同,辐射峰强度不同。另外在我们的研究中发现当PS小球尺寸为250 nm且Er3+离子浓度为2%时,上述反蛋白石光子晶体的频率上转换发光有较好的白光特性,其中构成白光的蓝光部分主要由稀土离子Tm3+的辐射光（476 nm,1G4→3H6）和入射光的倍频（SHG）信号构成,并且以SHG信号为主,而绿光部分是由稀土离子Er3+的两个辐射光(525 nm,2H11/2→4I15/2;550,4S3/2→4I15/2)组成,红光部分则是由稀土离子Tm3+（648 nm,1G4→3F4）和Er3+(659 nm,4F9/2→4I15/2)共同构成。（2）制备了不同尺寸的PS小球形成的YVO4:Er3+反蛋白石样品,分别用波长为450 nm和975 nm的激光器激发,得到相应的可见光和近红外光的荧光光谱。通过比较Er3+离子在绿光波段（525 nm,550 nm）和近红外波段（1533 nm,1155 nm）辐射峰强度,发现光子晶体的尺寸对于稀土离子Er3+的发光有着较大的影响。特别是在近红外波段,在PS微球的尺寸分别为400和500 nm的反蛋白石光子晶体中1533 nm的荧光显著减小,而1155 nm的荧光显著增强。对400 nm的反蛋白石光子晶体,1155 nm处的荧光强度超越1533 nm处的荧光强度。上述特性证实了在可见和近红外波段反蛋白石光子晶体对YVO4:Er3+的荧光有强烈的调控效应。（3）在325 nm激光器激发下,得到了LaPO4:Eu3+纳米晶和由400 nm PS小球形成的LaPO4:Eu3+反蛋白石光子晶体的荧光光谱,通过分析发现反蛋白石光子晶体对Eu3+离子的电偶极辐射和磁偶极辐射有着强烈的调控效应,使磁偶极辐射5D0→7F1与电偶极辐射5D0→7F2的相对辐射强度增加了1.4倍,该值已经远大于国外用Au周期性纳米结构得到的辐射比值。同时,通过探究不同尺寸光子晶体对磁偶极和电偶极跃迁的影响,发现反蛋白石样品对磁偶极辐射均有不同程度的增强效应。上述反蛋白石光子晶体的另一重要特性是695 nm处的5D0→7F4荧光辐射强度显著增强,并成为Eu3+离子最主要的荧光辐射峰,该现象也是由光子晶体的能带结构引起的。（4）研究了Au纳米颗粒对YVO4:Yb3+,Er3+(Ho3+)纳米晶样品发光的影响。当YVO4:Yb3+,Er3+纳米晶和Au纳米晶耦合时,Er3+离子位于525 nm和550 nm处的上转换荧光峰有明显的猝灭效应,而位于659 nm的荧光峰,以及YVO4:Yb3+,Ho3+与Au纳米晶混合样品,其上转换辐射峰的强度几乎没有变化。该结果证明了猝灭效应和荧光峰与Au纳米颗粒吸收峰的相对位置有关,若两者位置接近则猝灭效应较为明显。