近红外荧光粉转化型发光二极管（NIR pc-LED）是一种新型检测、照明用固态近红外光源。主要用于集成化的近红外光谱设备、医学成像器材的小型化,及降低功能性近红外成像设备对神经科学实验对象的干扰;因此其在在农业、食品、石油、制药、医学等领域很有应用前景。同时NIR pc-LED相对于传统的宽带发射近红外光源,具有效率高,尺寸小,光谱连续,寿命长,抗震,成本低等诸多优点。由高效蓝光LED产生的450 nm左右的蓝光被涂覆其上的宽带近红外荧光粉吸收并转化为宽带近红外发射;这种结构及工作方式正是受到了白光LED（WLED）的启发。而NIR pc-LED的性能的关键便是合适的宽带近红外发射荧光粉。目前近红外发射效率较高的均为过渡金属Cr³⁺掺杂的宽带近红外荧光粉,但在效率、发射范围、热稳定性等方面仍有提升空间。因此,积极探索新型的宽带近红外发光材料及探究Cr³⁺不同基质材料中的发光特性便十分具有理论和应用价值。本论文探索了Cr³⁺离子在透辉石基质（Ca Mg Si₂O₆）和δ-相材料基质(X₄Zr₃O₁₂,X=Sc,Y,Lu)中的宽带近红外发光特性:（1）利用高温固相法制备了Cr³⁺离子掺杂的Ca Mg Si₂O₆宽带近红外荧光粉,在455 nm蓝光激发下,随Cr掺杂浓度的增加,其发射半高宽从139 nm扩展到206 nm,发射范围从650-1100 nm扩展到了650-1350 nm。而其峰值则处于800 nm附近。材料的发射谱存在重吸收,通过将近红外荧光粉分散在载玻片上测量的方式得到了受重吸收影响小的发射谱,并发现了该宽带发射对应于两个发光峰的叠加,且这两个发光中心的性质随Cr掺杂浓度的变化而变化。材料温度特性较好,Cr³⁺掺杂浓度较低时的猝灭温度达653 K,Cr³⁺掺杂浓度较高时的猝灭温度达508 K。Ca Mg Si₂O₆:0.5%Cr、Ca Mg Si₂O₆:4%Cr所封装的NIR pc-LED在100mA的电流下分别可以实现辐射功率为11.55 m W和4.16 m W的近红外光输出。（2）通过高温固相法合成了一系列的Cr³⁺离子掺杂δ-相宽带近红外发光材料(X₄Zr₃O₁₂:Cr³⁺,X=Sc,Y,Lu),对于合成的δ-相宽带近红外发光材料,随着相应三价阳离子的变化,对Cr³⁺所处的晶体场环境造成了较大的影响。通过光谱数据计算了三种材料的晶体场参数。材料的晶体场强度参数D_q随材料中的八面体格位键长的减小而增加材料的发射光谱的位置与宽度随材料中的八面体格位键长的增加而增加。同时三种材料因配体氧离子参与成键,电子云膨胀效应导致材料的Racah参数的差异(Sc₄Zr₃O₁₂:Cr、Y₄Zr₃O₁₂:Cr、Lu₄Zr₃O₁₂:Cr的Racah参数B依次上升),从而干扰了D_q/B参数与Cr离子平均键长的对应关系。