利用稀土元素掺杂基质材料形成的陷阱能级和电子能级跃迁特性，将夜光材料与成纤聚合物共混制备了具有余辉衰减特征的发光纤维—夜光纤维。选用SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺夜光材料，以成纤聚合物为基材，采用熔融纺丝工艺制备了夜光纤维。首先研究了SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺及添加到聚合物基材后余辉性能和陷阱能级分布的变化规律，建立了纤维余辉过程的动力学模型；然后在此基础上，研究了SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的粒径和含量，聚合物基材PP、PET、PA6，黄、绿、蓝、红色无机颜料等原料配方以及光照激发条件对纤维中夜光材料的余辉衰减和陷阱能级分布的影响；接下来通过长期存放、日光照射、水洗、高温以及酸碱溶剂处理等，观察并分析夜光纤维余辉性能的稳定性；最后通过分析转变夜光纤维余辉光色的方法，研究了无机颜料、夜光材料基质成份以及激活剂离子对余辉光色的影响。实验结果表明，SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺在纤维基体中无明显团聚现象，随机分布且均匀，复杂的纺丝工艺没有破坏SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的晶体结构和聚事物PET基材的物化性能，保证了夜光材料在聚合物基材中维持良好的余辉性能。夜光纤维的余辉初始亮度明显低于SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺，但各阶段的余辉时间却大于SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的余辉时间。与SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺相比，夜光纤维的热释光峰位向高温方向略有偏移使得余辉时间较长，而热释峰强度却大大低于SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺。随着激发后等待时间的延长，夜光纤维陷阱能级深度无明显变化，通过推导发现用I=I0/（1+bt）2函数拟合纤维余辉衰减曲线效果较好，其热释光和余辉衰减过程更符合二阶动力学规律。SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺含量和粒径影响纤维的余辉性能，当粒径为5-10μm，含量为4-10wt%时可满足纤维可纺性和余辉亮度使用要求。聚合物基材PP、PET、PA6制备的夜光纤维余辉初始亮度和余辉时间各不相同，这主要和纤维中SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺光激发和发射过程中能量损耗程度不同有关。添加无机颜料的色相与光色越接近，余辉亮度越高，颜料对光的选择性吸收作用影响了纤维中SrAl₂O₄:Eu²⁺, Dy³⁺陷阱能级释放载流子的数量和速度，其结果和余辉曲线基本吻合。光照激发强度和时间对纤维余辉性能的影响并未呈现线性变化，光照激发强度变大时，纤维的余辉衰减速度快，增加激发时间并不能延长余辉时间。光照激发强度和时间并未改变纤维中夜光材料的陷阱能级深度，却能够显著增加原有陷阱能级中电子的浓度，激发强度越大，激发时间越长，热释光的相对强度越大。经过12个月恒温恒湿环境的存放，5h的光照作用，80℃的高温放置，4h的水洗浸泡和5min的酸碱试剂接触，纤维的余辉亮度和时间均未发生明显的变化，余辉性能没有受到影响，这表明夜光纤维具有良好的耐久性、耐光照、耐高温、耐水洗和耐化学等余辉稳定性，但发现过高的温度或长时间的酸碱物质侵蚀或水洗浸泡会造成纤维余辉亮度不同程度的降低。无机颜料对黄绿光选择性吸收作用使得不同颜色夜光纤维的发射光谱产生红移、蓝移现象，即和SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺黄绿光相比，不同颜色夜光纤维的余辉光色发生了改变，光色更偏向于颜料的色相方向。通过对比SrAl₂O₄、Sr₂MgSi₂O₇和（Sr,Ca）₂MgSi₂O₇基材料的发射光谱，发现改变纤维中夜光材料的基质成份和比例可以转变并控制其余辉光色，而激活剂离子Eu，Dy，Nd的掺杂和含量对余辉光色影响不大，却能显著改变夜光材料的余辉性能和陷阱能级分布。利用色光三原色组合原理可以获得更多光色的夜光纤维，因此制备蓝色光夜光纤维是未来的主要研究方向之一。