随着社会的发展、科技的进步和应用技术的拓展,稀土发光材料在显示、照明和信息产业中得到了广泛的应用。我国是世界稀土资源最丰富的国家,因此在当今的发光材料和激光材料的研究和实际应用中,稀土发光和激光材料占最重要地位。进入新世纪后,随着一些高新技术的发展和兴起,稀土发光材料科学技术又步入—个新的活跃期。上转换现象是稀土元素激光材料具有的特性。通过对上转换的研究可以得到效率更高的激光器,而提高上转换效率是当前研究的重中之重。由J-O理论可知,上转换效率跟基质材料有很大关系。目前研究的比较高效的上转换基质材料主要是以ZBLAN玻璃为代表的氟氧化物,但是它们本身具有机械强度差、吸湿性强、稳定性差等缺点,而氧化物在这些方面都显示出了明显的优势。本文以寻找高效的氧化物上转换基质材料为目标,简要介绍了稀土掺杂氧化物的上转换发光特性,主要对980nm激发下稀土掺杂ZrO₂多晶粉末的上转换发光特性做了详细分析,得到一些有意义的结论。本文第一章简单回顾了上转换研究的发展历史,给出了常用的上转换发光的几种模型,介绍了本课题组在这方面的研究情况。第二章首先介绍了上转换研究中最常用到的J-O理论,然后给出了我们进行研究的基本流程及实验手段,总结了提高上转换效率的可行的途径。第三章主要报道了Er3+/Yb³⁺共掺杂的CaO-Al2O3- SiO2在980nm激发下的上转换发光特性,分析了氧化物基质和氟（氧）化物基质之间的光谱特性的区别。第四章讨论了Er3+/Yb³⁺共掺杂ZrO₂-Al2O3多晶粉末在980nm激发下的上转换发光特性,在可见光范围内观测到了强的红光,文中对这种系统中的上转换发光机制做了详细的分析,通过速率方程对上转换的阶数的判别做了说明,并且研究了这种材料的微结构,发现ZrO₂和Al₂O₃在适当的条件下形成的固溶结构有利于提高上转换效率。第五章报道了Ho³⁺/Yb³⁺共掺杂ZrO₂-ZnO在980nm激发下的上转换发光现象,观察到了波长位于760nm附近的近红外光,670nm左右的红光以及540nm左右的绿光,分别对应Ho³⁺的如下跃迁辐射:5F4/5S2→5I7、5F5→5I8、5F4/5S2→5I8,其中又以540nm的绿光为最强。通过对发光特性的分析发现,Yb³⁺掺杂浓度的改变能够较大的影响被测样品的测试温度,从而引起发光特性的改变,这种现象以往报道得比较少。第六章重点对稀土掺杂ZrO₂-CaO粉末的上转换发光特性做了分析。和前面介绍的相比较,这种材料只要在较低温度下烧结就可制备,在Tm³⁺/Yb³⁺共掺杂ZrO₂-CaO系统中观察到了强的蓝光（上转换阶数为3）,在Er³⁺/Yb³⁺共掺杂ZrO₂-CaO系统中观察到了强的绿