稀土离子掺杂的上转换材料在许多领域中有着广泛的使用,例如红外激发的可见光检测,三维显示和光温传感材料等。在这些应用中,基于热耦合能级的荧光强度比（FIR）技术的光温传感材料由于灵敏度高,受环境因素小等因素,被认为实现纳米测温的关键技术手段。本文为了实现透明纳米陶瓷材料中的纳米测温技术,通过高温固相法制备了Er³⁺-Tm³⁺共掺杂NaGdF₄,Yb³⁺,Er³⁺,Tm³⁺共掺杂LaSr2F7和Er³⁺-Tm³⁺共掺杂NaYbF₄三种纳米陶瓷,系统的研究了这些材料在红外激发下的光温传感性质。具体内容如下:第一章,系统地介绍了稀土掺杂材料的制备方法,光温传感机理和研究现状,以及存在的科学问题。第二章,通过高温固相法制备了Er³⁺-Tm³⁺共掺杂NaGdF₄的透明纳米陶瓷。用透射电镜和X射线衍射研究了内部的微观尺寸和形貌。分析了Er³⁺单掺杂NaGdF₄纳米陶瓷的激发光谱和Er³⁺-Tm³⁺共掺杂NaGdF₄的荧光光谱,并进行了能级分析。在980 nm红外光激发下研究了样品的相邻热耦合能级荧光强度比随温度的变化关系,确定了相应的函数关系。计算了光温传感器的灵敏度,结果显示在334K达到了最大灵敏度为0.001K-1,这表明了Er³⁺-Tm³⁺共掺杂NaGdF₄纳米陶瓷在中低温范围具有光温传感应用前景。第三章,通过高温固相法制备了Yb³⁺,Er³⁺,Tm³⁺共掺杂透明LaSr₂F₇纳米陶瓷。用透射电镜和X射线衍射方法研究内部微观的形状。在980nm红外光激发下,并研究了Tm³⁺离子的相邻热耦合能级荧光强度比随温度的变化关系。计算其荧光强度比与灵敏度,结果显示546K左右时达到了最大灵敏度6.86×10-5K-1,这表明该纳米陶瓷在高温段光温传感有潜在的应用。第四章,通过高温固相法制备了Er³⁺-Tm³⁺共掺杂透明NaYbF₄的纳米陶瓷。用透射电镜和X射线衍射研究了内部的微观尺寸和形貌。测试了980 nm波长激发下的变温荧光光谱。计算了该陶瓷的热淬灭和温度的变化关系,发现了其Er³⁺离子与Tm³⁺都具有热耦合现象。通过研究Er³⁺和Tm³⁺相邻热耦合能级的荧光强度比随温度的变化关系,并计算光温传感器的灵敏度,发现Er³⁺离子的一对热耦合能级在238K左右达到了最大灵敏度0.0037K-1,而Tm³⁺离子的一对热耦合能级在1260K左右达到了最大灵敏度0.0005K-1。这说明我们的陶瓷材料节能实现高温光温传感又能实现低温光温传感。