温度作为一个基本物理参数,在诸多领域都起着至关重要的作用,如物理、化学及生理学。因此,实现高精准温度传感便成为了全世界各国科研工作者的研究热点。近年来,非接触式光学温度计由于自身具有响应时间短、灵敏度高等优点逐渐在温度传感领域崭露头角。在这其中,基于荧光强度比的稀土掺杂发光材料具有测温精准度高、远程可操控性、信号分辨率高、可实现原位测温等优点逐渐成为热点研究材料。传统的荧光强度比测温技术往往通过利用稀土离子热耦合能级对发射峰的荧光强度积分比实现测温,但由于热耦合能级对间的能级间隙较小,导致信号分辨率较低且灵敏度较低。为了更好地满足诊断学、临床医学等领域对于温度精准测量的需求,本文从稀土离子Eu³⁺和过渡金属离子Cr³⁺出发,分别讨论了上转换和下转换基于非接触式荧光强度比的测温技术,并从理论角度给出相应机理解释。本论文主要内容如下:（1）利用高温固相法成功合成了稀土离子Eu³⁺掺杂的Ba₂TiGe₂O₈下转换红色荧光粉。分别通过X-射线衍射技术、傅里叶红外光谱、吸收光谱、光致发光光谱以及变温光谱等技术对样品的晶体结构、物相纯度、发光性能及随温度变化的发光性质进行了一系列的表征。通过理论推导和实验证明,本文基于Eu³⁺单一发射光谱提出了全新的测温公式,与传统的基于热耦合能级荧光强度比的测温方法相比,本文提出的温度传感模型具有较高的灵敏度,在358K下最大灵敏度为0.93%K^-1。实验结果表明该荧光粉在温度传感方面具有潜在应用价值。（2）利用固相法成功制备了Ba₂TiGe₂O₈:Yb³⁺/Ln/Cr³⁺(Ln=Er³⁺/Ho³⁺)上转换荧光粉。根据以往的报道可知,过渡金属离子Cr³⁺的发光需在特殊的晶体场环境下实现,本文选取的Ba₂TiGe₂O₈基质材料具有六配位的八面体晶体结构,恰好满足Cr³⁺发光所需的强晶体场环境。在980 nm光源的激发下,Yb³⁺离子作为敏化剂将吸收的光子能量传递给稀土离子Er³⁺/Ho³⁺,紧接着Er³⁺/Ho³⁺离子再将所吸收的能量传递给Cr³⁺,进而同时实现Er³⁺/Ho³⁺与Cr³⁺的发光。利用非热耦合测温机理,可实现过渡金属离子Cr³⁺和稀土离子Er³⁺/Ho³⁺的荧光强度比温度传感研究。结果表明,基于这种非热耦合的荧光强度比测温技术可实现高灵敏度的精准测温,最大灵敏度为3.95%K^-1。为了进一步比较该传感器的测温灵敏度值,本文相同条件下还制备了在同种基质材料（Ba₂TiGe₂O₈）中单独掺杂稀土离子Er³⁺/Ho³⁺的荧光粉,在得到相应传统的热耦合方式下的灵敏度后做出对比,发现以过渡金属离子和稀土离子相结合的温度传感策略将在精准测温技术上占有更加显著的优势。