随着新能源技术的发展,上转换荧光材料已成为目前的一个研究重点,而稀土离子掺杂C12A7多晶材料由于其独特的光电性能而被广泛研究。本论文采用高温固相法合成锌镱铥三掺的C12A7多晶材料,优化了Zn²⁺/Yb3+/Tm3+/C12A7多晶材料的合成工艺。通过XRD物相、TG-DSC曲线以及上转换荧光性能分析,确定了制备C12A7多晶陶瓷材料的最佳工艺参数。在最佳工艺条件下,分别合成了不同浓度的锌镱铥离子掺杂的C12A7多晶材料。并对纯C12A7基质材料进行了Raman光谱分析,得出C12A7基质材料的最大声子能量为778 cm-1,有利于上转换荧光现象。而结合Zn²⁺离子掺杂的C12A7基质材料的XRD分析、紫外-可见光分析及红外-可见光分析,阐述了Zn²⁺离子的引入对C12A7晶体结构的改变。为了研究上转换性能的影响因素,主要从荧光中心Tm3+离子、敏化剂Yb3+离子及抗光损伤Zn²⁺离子等三个方面进行研究,并设计了三因素四水平的正交实验,从而获得最佳的掺杂方案,更好的实现上转换荧光的输出。通过不同功率下光谱的测定绘制了功率曲线,得出上转换蓝色荧光及红色荧光过程均为三光子过程,并结合Yb3+离子及Tm3+离子的能级跃迁谱图,详细探讨分析了掺杂体系的荧光机理。通过对掺杂体系荧光寿命曲线的拟合,研究探索了Zn²⁺离子与荧光强度的关系。分别研究拟合了Tm3+离子发射475 nm处、650 nm处及Yb3+离子发射980 nm处的荧光寿命衰减曲线,计算发现Zn²⁺离子的引入使得这些荧光能级寿命发生改变,从而改变了上转换荧光强度。通过功率及温度的改变来调节上转换荧光的强度,结合CIE谱图,实现不同强度及色度的荧光输出,为Zn²⁺/Yb3+/Tm3+/C12A7在3D显示领域中的应用开辟了道路。在不同温度下,该掺杂体系温度耦合能级3F2,3能级及3H4能级的变化,影响着荧光光谱上700 nm及800 nm波段的荧光光谱强度的变化,计算其FIR值,线性拟合得出敏感系数S=1901/T2,该材料可以应用到温度传感器上。