稀土类发光材料由于其丰富的光学特性而具有重要的研究与应用价值。其中，稀土上转换发光材料在近年来尤为受人瞩目，与之相关的研究成果遍布物理、化学、生物、材料和多个交叉领域。有别于大多数发光材料的共性，上转换材料的激发-发射谱峰波长呈现为反斯托克斯位移，因此能够在短波长谱带范围绕过背景噪声且传输发光信息。作为对这一光物理机制的理解运用，人们通过化学方法合成了纳米尺度的稀土上转换发光材料，并且在生物样品荧光显微成像中成功证实了上转换发光标记物的高信噪比检测。以上转换发光微纳材料的光物理性质研究为主题，介绍和梳理了稀土上转换纳米材料在偏振光谱解析、单纳米颗粒超分辨发光成像、微型激光器构筑方面的研究进展。

稀土上转换发光纳米颗粒（UCNPs）可将近红外光转化为紫外可见光，能有效解决光动力抗菌疗法（PACT）中组织穿透深度小、治疗效率低的问题。综述了基于稀土上转换发光纳米平台的光动力抗菌疗法的研究进展，并对新型联合抗菌平台的开发及其在临床上的应用进行了展望。

稀土上转换荧光材料因为其独特的4f电子能级排布所带来的特殊光学、磁性等物理性质而受到研究人员的广泛关注。特别是其独特的反斯托克斯光学性质所带来的近红外激光响应及紫外至近红外光区内丰富的荧光发射性质, 更是被认为在荧光标记、生物成像、光学分析等领域具有重大的应用潜质。近些年, 伴随材料软化学制备方法的进步, 稀土上转换纳米材料的发光性质及其在多个领域内的应用研究取得了很大的进展。本文主要对稀土上转换荧光材料的发光性质调变及其在生物成像以及癌症治疗领域的应用研究进展加以阐述。

为了研究ZnF2作为基质材料、稀土离子Yb3+和Er3+共掺摩尔分数不同时的发光性能, 采用高温固相法, 在820℃时制备稀土掺杂ZnF2样品, 并对各个样品进行上转换发射光谱测试。将激发功率与上转换发射功率进行曲线拟合, 确定Yb3+和Er3+光子吸收过程。结果表明, 在980nm半导体激光器激发下, 样品在可见光区域内存在533nm,555nm和655nm 3个上转换发射峰, 发射的红光强度大于绿光强度, 吸收光子数目依次为1.73,1.75,1.88, 确定3个发射峰均对应于双光子吸收。此研究说明稀土离子掺杂ZnF2材料将在上转换红色荧光粉领域有重要的应用前景。