近年来,随着信息、能源以及生物医学等领域的快速发展,人们对温度的测量要求越来越严格,传统的温度测量方式逐渐在探测速度、精度、测量环境、测量尺度等高探测需求方面受到限制。基于稀土离子掺杂荧光材料光学响应的温度探测方式,弥补了上述传统温度测量上的缺点,它具有非接触式、快速响应、抗电磁干扰、高灵敏度以及高空间分辨率等优点,在生物细胞、高压线路、风洞模型及微电子器件等高科技领域的温度探测方面拥有广阔的应用前景。磷酸盐玻璃及微晶玻璃是良好的发光基质材料,具有稀土溶解度高、发光寿命长和声子能量适中不易发生浓度猝灭等优点;但是纯的磷酸盐玻璃也具有一些不足,比如稳定性和热传导性稍差,还具有一定的吸湿性。因此进一步探索综合性能优异的磷酸盐玻璃是目前该领域的研究热点。（1）本文采用高温熔融–淬灭工艺成功制备了掺杂Tb³⁺/Eu³⁺离子的透明磷酸盐Na₂O–Ba O–P₂O₅–B₂O₃–Zr O₂玻璃,系统地研究了Tb³⁺/Eu³⁺共掺杂玻璃样品的光学特性,给出了Tb³⁺离子到Eu³⁺离子的能量传递过程和效率。利用变温仪器反复测试变温光谱,并采用以下两种光学测温机制,详细讨论了荧光特性与温度的依赖关系:（I）利用Eu³⁺离子的热猝灭效应,讨论了单峰荧光强度与温度的依赖关系;（II）利用Tb³⁺离子向Eu³⁺离子的能量传递和不同的热猝灭效应,讨论了不同发光离子的荧光强度比与温度的依赖关系,并且在573 K时,相对灵敏度S_R取得最大值约为1.25%K^-1。表明该材料在非接触式光学测温领域具有潜在的应用价值。（2）本文采用高温熔融–淬灭法成功制备出一种透明光学温度传感材料。研究了Dy³⁺离子到Tb³⁺离子的能量传递过程、效率,并采用如下两种光学测温机制,详细讨论了荧光强度比与温度的一一对应关系:（I）利用Dy³⁺离子与Tb³⁺离子之间的能量传递和不同的热猝灭效应,测试出Tb³⁺离子（541 nm）与Dy³⁺离子（574nm）荧光强度比与温度的线性依赖关系;（II）测试Dy³⁺离子热耦合能级的荧光强度比与温度的指数依赖关系。最后对研究样品的光热性能稳定性进行了反复测试,在室温附近获得1.65%K^-1较高灵敏度,有效提升光学测温灵敏度及其在非接触式光学测温领域的应用价值。（3）从上述研究工作可知,尽管FIR测温技术取得了良好的进展,但在灵敏度进一步提升上受到了限制,为了突破这个瓶颈,建立新的测温机制:结合稀土离子的能级结构特点,利用激发温度依赖的弱占据的低激发态而非基态实现高灵敏度、低热效应的温度探测。具体研究工作如下:本文采用熔融–淬灭工艺及分步热处理成功制备出新型含Ca₈Eu₂（PO₄）₆O₂纳米晶的透明玻璃陶瓷材料。Ca₈Eu₂（PO₄）₆O₂是一种具有良好发光性能的氧基磷灰石材料。首先通过差示扫描量热法（DSC）、X射线衍射光谱（XRD）、透射电镜光谱（TEM）以及透射光谱等全方位测试,获得了在可见光波段透明、尺寸约为12 nm的Ca₈Eu₂（PO₄）₆O₂纳米晶透明玻璃陶瓷样品;然后利用荧光光谱仪进行了常温光谱测试,获得优异的发光性能;最后采用变温仪器反复实验,成功探索了利用Eu³⁺低能级热占据技术实现光学测温的潜在价值,并在室温附近获得了1.79%K^-1的高测温灵敏度,对光学测温灵敏度有了进一步的提升,有望应用于光纤温度传感器的光学测温。