采用高温固相法制备了Ho³⁺、Tm³⁺和Yb³⁺离子掺杂的Zn_xCa_1-xWO₄多晶。其最佳基质成分为Zn_0.1Ca_0.9WO₄，最佳合成工艺为烧结温度1000℃，烧结时间3h。XRD分析表明掺杂的稀土离子未能改变基质的晶格结构。通过紫外吸收边的移动确定稀土离子在晶格中的占位规律。制备了Yb³⁺离子浓度为4mol％，Ho³⁺离子浓度为0.2³mol％的Zn_0.1Ca_0.9WO₄:Ho³⁺/Yb³⁺多晶。通过980nm光源激发，上转换光谱在545nm和659nm处有两个明显发射峰，分别对应Ho³⁺离子的⁵F₄/⁵S₂→⁵I₈绿光发射和⁵F₅→⁵I₈红光发射。实验结果表明上转换发光强度随着Ho³⁺离子浓度提高先增大后减小；功率曲线说明上转换绿光和红光均为两光子过程；绿光和红光的荧光寿命分别为67μs和106μs。结合功率曲线和荧光寿命分析了上转换绿光和红光发光机理。制备了Tm³⁺离子浓度为2mol％，Yb³⁺离子浓度为1⁸mol％的Zn_0.1Ca_0.9WO₄:Tm³⁺/Yb³⁺多晶。通过980nm光源激发，上转换光谱在473nm处有明显的发射峰，对应Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆蓝光发射。实验结果表明上转换发光强度随着Yb³⁺离子浓度提高先增大后减小；功率曲线说明上转换蓝光以三光子过程为主；蓝光的荧光寿命为82μs。结合功率曲线和荧光寿命分析了上转换蓝光发光机理。采用正交实验研究了Zn_0.1Ca_0.9WO₄:Ho³⁺/Yb³⁺/Tm³⁺多晶的上转换发光性能。在980nm光源激发下，Zn_0.1Ca_0.9WO₄:Ho³⁺/Yb³⁺/Tm³⁺多晶上转换光谱在474nm、546nm和658nm处有三个明显发射峰，对应蓝绿红三色光，分别来自于Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆能级跃迁， Ho³⁺离子的⁵F₄/⁵S₂→⁵I₈和⁵F₅→⁵I₈能级跃迁。实验结果表明，适当降低Tm³⁺离子浓度有利于上转换三色光强度的增加；减小Ho³⁺离子浓度能使上转换绿光强度降低，红光和蓝光强度增加。Zn_0.1Ca_0.9WO₄：0.6mol％Ho³⁺/0.5mol％Tm³⁺/4mol％Yb³⁺样品可以发出上转换白光，CIE坐标计算结果为（0.35,0.37），在白光发光范围内。功率曲线测试结果表明蓝光发射需要吸收三光子能量，绿光发射需要吸收两光子能量，红光发射需要吸收两光子或三光子能量。