采用高温固相法制备了一种具有颜色变化的长余辉发光材料Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶Pr³⁺。通过X射线衍射、激发发射光谱、余辉衰减及热释光曲线等，对样品的结构、发光及余辉性能进行了系统分析。在283 nm激发下，发射光谱在485 nm和609 nm处表现出两个较强的尖峰发射，分别归属于Pr³⁺离子的³P₂→³H₄及³P₀→³H₆能级跃迁。通过对Pr³⁺离子浓度的调控，有效改变了绿光和红光的相对发射强度，从而实现了发光颜色的多色化。此外，在激发光源停止后该材料同样具有多色的余辉发射，对于最佳样品（Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶0.015Pr³⁺）的余辉时间可达1 200 s以上。之后，我们通过热释光曲线具体研究了陷阱的分布及余辉的充放能过程。结果表明，Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶0.015Pr³⁺材料中浅陷阱的浓度相对较低从而导致室温下的余辉性能较弱。由于材料在高温区域具有超宽带陷阱分布，因此，我们进一步探究了其在高温下的多色长余辉性能。在本工作中，我们成功制备了一种单一离子激活的发光及余辉颜色可调的长余辉发光材料，考虑到其在室温以及高温条件下都具有发光及余辉颜色变化的特点，该材料在高温预警标识以及防伪领域有着潜在的应用价值。

鉴于目前普遍选用的水下弱湍流模型无法准确拟合实测数据的缺陷，选取经实验测试验证的广义Gamma分布来表征海洋弱湍流，以期合理评估受湍流等因素影响的水下无线光通信系统的误码性能。提出一种包含广义Gamma分布弱湍流、零/非零视轴指向误差以及无衰落信道冲激响应隐路径损耗和多径效应的混合衰落信道模型，据此推导混合衰落串行中继无线光通信系统平均误码率的数学闭型表达；通过数值仿真验证所推导的误码率理论表达式的准确性，并考察不同系统核心参数对误码率的影响。研究结果表明：串行中继节点的引入可有效提高系统的误码性能，以零视轴指向误差、最终传输距离达45 m、误码率需求10^-3为例，引入1至3个串行中继节点后，系统从一开始的无法工作，变为所需的发射功率分别降低至24 dBm、12 dBm和6 dBm；而光源初始发散角增大导致的无衰落信道冲激响应时延扩展，即符号间干扰，则会严重降低此性能改善。