温度测量与科学研究、工业生产以及人类日常生活有着密切关联。各类温度传感器被广泛应用于各个领域,比如日常生活中用到的玻璃温度计,工业生产中用到的压力式、半导体式及热电偶测温计等。这类温度计需要接触被测物体工作,被称为接触式温度计。非接触式温度传感器主要是光测高温计,包括红外测温仪、全辐射高温计、光电比色高温计等。但是,这类温度计容易受到被测物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响而产生的测量误差。基于荧光强度比（FIR）技术的光学温度传感器作为一类新型非接触式温度传感器对测量条件依赖较小,不受荧光损失、激发光源强度的波动,以及发光中心数量和分布等条件的限制,受到研究人员的极大关注。稀土掺杂上转换发光材料是目前研究最多的光学温度传感材料,稀土离子具有丰富的能级结构,其中有些能级可构成热耦合能级,从而可以利用热耦合能级辐射出的荧光来实现FIR技术测温。本论文的工作主要围绕稀土Er³⁺单掺杂或Er³⁺/Yb³⁺共掺杂铁电材料和钨酸盐体系材料的上转换发光性能及其光学温度传感性能展开研究,共分三部分内容。第一部分为稀土Er³⁺单掺或Er³⁺/Yb³⁺共掺Bi₃Ti_1.5WO₉（BTW）体系的上转换发光和基于荧光强度比技术的温度传感特性研究,以及A、B位取代对基质材料电学性能的影响;第二部分为稀土掺杂xLiNbO₃-（1-x）（K,Na）NbO₃（x LN-（1-x）KNN）多功能铁电陶瓷的上转换发光和温度传感性能,以及极化时间对上转换发光性能的影响;第三部分基于材料设计思路制备了不同钨酸盐复相和新的钨酸盐材料,讨论稀土Er³⁺单掺或Er³⁺/Yb³⁺共掺此类钨酸盐材料的上转换发光和温度传感性能。主要研究工作及成果如下:（1）对Bi₃Ti_1.5W_0.5O₉铁电陶瓷进行稀土Er³⁺离子单掺,发现通过改变Er³⁺离子的掺杂浓度,可以实现上转换发光由绿光向黄光的调节,并且掺杂少量的Er³⁺离子可以提高材料的电学性能和光学性能。对Bi₃Ti_1.5W_0.5O₉铁电陶瓷进行稀土Er³⁺/Yb³⁺离子共掺,材料在980nm激光激发下发射出明亮的绿光,并且Yb³⁺离子引入后,BTW陶瓷的温度传感灵敏度提高了33%。在Er³⁺/Yb³⁺共掺的基础上,引入La³⁺离子A位取代Bi³⁺增强了材料的铁电性能和介电性能并降低居里温度。此外,在Er³⁺/Yb³⁺共掺的基础上,引入适量的Nb⁵⁺离子取代BTW陶瓷的B位Ti⁴⁺、W⁶⁺离子,当Nb⁵⁺离子浓度为4mol%时,铁电性能最优,极化强度取得最大值为17.7μC/cm²,对应的矫顽场最小,约为147.5kV/cm。（2）通过传统的固相反应法制备了Er³⁺掺杂和Er³⁺/Yb³⁺共掺杂的xLiNbO₃-（1-x）（K,Na）NbO₃（x LN-（1-x）KNN）复相铁电陶瓷,发现极化状态能够调控上转换发光强度。在2 kV/mm极化电场下,增加极化时间可以提高上转换发光强度。对该样品引入3mol%的Yb³⁺离子,上转换发光和温度传感性能均有显著提高。在更宽的温度范围内（83K-663K）得到的温度传感灵敏度提高了131%。（3）基于材料设计的想法,制备几种不同基质的钨酸盐复相材料,包括钨酸锶（SWO）类材料、钨酸镧钙(La_2xCa_3（1-x）（WO₄）₃)类材料和钨酸钾钇（xKYW-（1-x）KW）类材料。在Er³⁺掺杂钨酸锶复相材料中,根据对样品的成分分析,材料的结构分为SWOE-0.2和SWOE-0.25,SWOE-0.333和SWOE-0.4,SWOE-0.5和SWOE-0.6共3类,上转换发光特征也表现为3类。在这6种基质材料中SWOE-0.6的灵敏度最高,即在83K-563K的范围内,在523K处取得最高灵敏度0.01275K^-1。研究稀土Er³⁺/Yb³⁺掺杂钨酸镧钙类复相材料,发现以复相材料为基质的上转换发光强度远远超过纯相CaWO₄和La₂（WO₄）₃基质材料的发光强度。在较宽温度范围内,复相钨酸盐发光材料依旧保持较高温度传感性能。研究稀土Er³⁺/Yb³⁺掺杂的钨酸钾钇复相材料,发现复相材料的上转换材料发光强度远远高于纯相材料的发光强度,x=0.6时材料的上转换发光性能最佳,并且在非常宽的测量温度范围（83K到663K）内灵敏度很高,最高灵敏度为0.0147K^-1。