稀土掺杂功能材料在许多领域始终有着非常广泛的应用,如超导材料、永磁材料和耐腐耐磨薄膜等,特别是在光学领域也有着巨大的应用前景,如白光LED、激光器和光放大器等。因此,稀土掺杂材料制备工艺的优化和发光机理分析等研究有着十分重要的意义。本文主要工作包括以下内容:首先,利用高温固相反应法制备了系列的Tb³⁺:Zn₂Ge O₄单掺纳米荧光粉,给出了优化的工艺参数。同时借助XRD和SEM分别分析了样品的晶体结构和形貌。结果显示,未掺杂Zn₂Ge O₄纳米粉末的衍射峰与标准卡片一致。掺入不同浓度的铽离子后,Tb³⁺:Zn₂Ge O₄纳米荧光粉的衍射峰与标准卡片基本吻合,但存在着蓝移现象,最大相移为0.022?,表明铽离子的掺入对荧光粉的晶体结构有微弱的影响,详细分析了晶体结构变化的内在机制;SEM照片显示,除0.7Tb³⁺:Zn₂Ge O₄荧光粉呈立方结构（最大尺寸为130 nm）外,Zn₂Ge O₄基质和掺杂0.3,1.0 mol%的Zn₂Ge O₄均为纳米颗粒,平均尺寸约50 nm;在265 nm激发下,Zn₂Ge O₄基质存在一个宽带的蓝光发射,且中心波长随掺铽浓度增加而蓝移。同时还观测到强的490,550 nm和弱的585,622 nm光发射,优化浓度为0.7 mol%。深入分析下转换光致发光机理,以及能量从Zn₂Ge O₄基质向铽离子传递的过程。其次,用相同工艺制备了系列Tm³⁺,Tb³⁺,Eu³⁺单掺和共掺的铋硼硅酸盐玻璃（BBSG）,并进行了退火处理,以消除玻璃内部应力。测量了样品的激发谱和发射谱,讨论了光致发光特性以及分析了不同离子之间的能量传递过程。在464 nm激发下,Eu³⁺:BBSG存在着强的615 nm和弱的580,591 nm发射,优化浓度是1.1 mol%。在359 nm激发下,Tm³⁺:BBSG可以获得强的455 nm和较弱的476 nm蓝光发射,优化浓度为0.7 mol%。在359 nm激发下,Tm³⁺/Tb³⁺/Eu³⁺:BBSG呈现出强的455,545和615 nm发射。增加掺铽浓度,发光未出现猝灭现象,且铕离子发光强度几乎不变,但铥离子发光强度随着掺铽浓度增加而减弱,说明铥与铽离子之间存在能量传递过程。相似地,改变掺铕浓度时,铥离子的发光强度保持不变,但铽离子的发光强度随掺铕浓度的增加而减弱,表明铽离子和铕离子之间也存在着能量传递过程。当三种稀土离子的浓度分别选择为0.7Tm³⁺:1.1Tb³⁺:0.5Eu³⁺时,BBSG在359 nm激发下,获得了比较理想的白光发射,CIE坐标是（0.3247,0.3402）,色温5848 K。显示出这种Tm³⁺/Tb³⁺/Eu³⁺共掺铋硼硅酸盐玻璃有着较高性能的白光发射,为白光光源提供了潜在的应用前景。