稀土掺杂材料在许多领域，如能源、环保和军事等领域，都有着广泛的应用，在光学理论和应用研究中也发挥了重要作用，包括白光LED、激光器、光放大器和光学温度传感器等方面的研究和应用。本文工作包括以下几个方面:　　首先，采用高温固相烧结方法制备了Yb3+，Er3+和Tm3+单掺和共掺系列，以及Yb3+，Er3+和Ce3+单掺和共掺系列的CaF2基粉末样品。采用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜等仪器，分析了稀土掺杂氟化钙粉末的晶体结构和颗粒形貌、尺寸。在980 nm半导体激光器的泵浦下，系统研究了Yb3+，Er3+，Tm3+和Ce3+单掺和共掺CaF2粉末的光致发光特性，讨论了光致发光强度与稀土掺杂浓度之间的关系，以及分析了不同稀土离子之间的能量传递、上转换和下转换光致发光特性。实验结果表明，粉末主要为球状颗粒，但稀土离子的掺入对粉末的晶向有一定的影响。Tm3+单掺粉末的467 nm光谱较强，838nm次之，511和643 nm光谱相对较弱;Yb3+∶Tm3+共掺系列的蓝绿波段光谱与Tm3+单掺相似;Yb3+∶Er3+∶Tm3+系列样品存在着强的红外光(781 nm)，而蓝光(470 nm)、绿光(513 nm)和红光(645 nm)的光致发光强度基本相同。CIE坐标为(0.323，0.344)，属于白光区域。镱铒铥三种稀土离子掺杂的优化浓度为10Yb3+∶1.5Er3+∶1.5Tm3+。Yb3+，Er3+和Ce3+单掺和共掺系列的氟化钙粉末，也主要由球状颗粒组成。其中，Ce3+单掺粉末的534nm光谱较强，514，541，644和662 nm的光谱相对较弱。Er3+∶Ce3+和yb3+∶Er3+∶Ce3+系列与单掺铈氟化钙粉末相似，但644和662 nm的红光发射峰增强，514和532 nm绿光发射减弱。镱铒铈三种稀土离子掺杂氟化钙粉末的优化浓度为10Yb3+∶1.5Er3+∶5Ce3+。　　其次，采用高温固相反应法制备浓度为0.3和0.7 mol％的掺Tb3+离子硅酸锶钙纳米粉末，研究了样品的光致发光特性、激光退火对发光强度的影响，以及不同温度下的发光强度变化。结果表明，在285 nm紫外激发下，可见光区域可以观测到4个强的发射峰，分别位于488，544，552，585和625 nm处。采用激光退火工艺对纳米粉末进一步处理后，发现光致发光强度明显增强，优化了退火的工艺参数。在325 nm的He-Cd激光器泵浦下，研究了Tb3+∶ CaSrSiO4样品光致发光强度随温度变化的特性，结果发现低温环境下，Tb3+离子在488，552和585 nm处的光致发光强度明显增强，并且出现了能级劈裂，以及红移和蓝移现象。讨论了温度对掺铽硅酸锶钙纳米粉末光致发光谱影响的内在机制。