在說到上轉換發光之前，先來回顧一下光致發光（即熒光）。1852年Stokes在研究奎寧和葉綠素的熒光時，用分光計觀察到熒光波長
比入射波長稍長些，原來當物質吸收了較短波長的輻照能量後，受激發的原子或分子會(hui) 再發射較長波長的光，這種再發射的光就叫做熒
光。
上轉換發光是一種違背了Stokes定律的發光現象，因為(wei) 在上轉換發光過程中，物質分子或原子吸收的光子能量低於(yu) 發射的光子能量，
即將紅外光轉化為(wei) 可見光或將可見光轉化為(wei) 紫外光（如上圖所示）。
關(guan) 於(yu) 上轉換過程發光機製目前有以下三種：
a 激發態吸收ESA
激發態吸收是指同一個(ge) 粒子從(cong) 基態通過連續多光子吸收到達能量較高的激發態。首先,發光中心處於(yu) 基態G上的離子吸收一個(ge) 能量為(wei) φ1
的光子，躍遷至中間亞(ya) 穩態E1能級,若光子的振動能量恰好與(yu) E1能級及更高激發態能級E2的能量間隔匹配,那麽(me) E1能級上的該離子通過
吸收光子能量而躍遷至E2能級，從(cong) 而形成雙光子吸收,隻要高能級上粒子數量夠多,形成粒子數反轉,那麽(me) 就可以實現較高頻率的激光發
射,出現上轉換發光。
b 能量傳(chuan) 遞過程ETU
能量傳(chuan) 遞是指通過非輻射過程將兩(liang) 個(ge) 能量相近的激發態離子A、B耦合，其中A把能量轉移給B回到基態，B接受能量而躍遷到更高的能
態，從(cong) 而使B能夠從(cong) 更高的能級發射。
c 光子雪崩過程PA
光子雪崩過程是激發態吸收和能量傳(chuan) 遞過程相結合發生的上轉換發光。
其實要發生上轉換發光，發光中心的亞(ya) 穩態需要較長的能級壽命，光子能在亞(ya) 穩態穩定存在一段時間，因此在吸收下一個(ge) 光子之前不會(hui)
發生弛豫，這樣相當於(yu) 可以經過雙光子或多光子過程使其從(cong) 基態躍遷到較高的激發態，進而發光。
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