近年来，光学成像与检测技术越来越多的应用于生物医学领域，其具有高检测灵敏度、生物安全性好以及非侵入性等众多优异的特点。该技术的发展得益于荧光物质（如染料、荧光蛋白）的光学特性和光学成像设备的发展。与传统下转换光学成像方式相比，上转换光学成像具有反斯托克斯位移发光特性。该光学成像方式在生物医学领域中展现出较好的应用前景，其成像方式较好地避免了下转换发光的一些弊端，如近红外光激发可增加光对组织的穿透深度、可避免生物体自发荧光和对组织损伤较小等。正因为上转换光学成像方式的特殊性，有必要对其进行介绍并综述近期在生物医学领域中的应用，包括成像检测与疾病治疗。这对于合理使用上转换发光技术和合理设计上转换发光材料具有指导意义。

近年来，用于制备白光发光二极管（LED）的窄带发射荧光粉在降低能源消耗、提高白光质量以及保持色度稳定等方面具有重要作用，因而被研究者们广泛关注。Eu²⁺离子独特的4f?5d跃迁以及与局部环境的依赖性，为制备窄带发射荧光粉提供了可能。但是，目前窄带发射的理论尚不完备，大多Eu²⁺掺杂窄带发射荧光粉的研发均基于大量的重复性试验。本文以位形坐标模型为基础，从理论计算方面对窄带型Eu²⁺掺杂荧光粉的研究进行综述，重点讨论局部配位环境、晶体结构、斯托克斯位移以及耦合声子频率等因素对Eu²⁺离子发射半峰宽（FWHM）的影响，期望为新型Eu²⁺掺杂窄带发射荧光粉提供理论依据。

为在新型纳米结构太阳能电池中应用ZnO纳米柱阵列材料，则要求能够对纳米柱的几何形貌与光电物理性质进行裁剪与操控。本文使用电沉积方法制备了ZnO纳米柱阵列，通过在电解液中使用Al（NO₃）₃ 和NH₄NO₃，实现了对纳米柱晶体质量、直径、阵列密度、柱间距、Al掺杂浓度、光学带隙、近带边发射、斯托克斯位移等物理性质的调控。其可在28~102 nm范围内操控ZnO纳米柱的直径。NH₄NO₃的使用可将纳米柱的阵列密度降低至2.7×10⁹ /cm²及将纳米柱间距增大至164 nm。电解液中NH₄NO₃的使用可将ZnO纳米柱中的Al/Zn重量比提升至2.92%，结果表明NH₄NO₃可以有效地促进ZnO纳米柱的Al掺杂。通过Al（NO₃）₃与NH₄NO₃可以对ZnO纳米柱的光学带隙在3.36~3.55 eV范围内进行裁剪，并对ZnO纳米柱的近带边发射性质进行操控。Al（NO₃）₃的引入使ZnO纳米柱的斯托克斯位移增大至200 meV。NH₄NO₃能够有效地将样品的斯托克斯位移降低至26 meV。通过使用Al（NO₃）₃ 和NH₄NO₃实现了对ZnO纳米柱阵列几何形貌与光电物理性质的有效裁剪，获得了高质量的纳米柱阵列材料。