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本发明涉及一种钛铝酸盐基上转换发光材料、制备方法及应用，属无机发光材料技术领域。化学式为：Ba4(1 x y)ErxYbyTi10Al2O27，其中x为Er3+掺杂的化学计量分数，y为镱离子Yb3+掺杂的化学计量分数，***≤x+y≤***，可采用简单的高温固相法和溶胶凝胶法制备得到。本发明在976纳米红外激光激发下，在550纳米和660纳米波长附近出现黄绿色发光峰，基质结构稳定，掺杂稀土浓度高，有利于增强发光效率和实现高功率下的激发，上转换效率高；制得的上转换发光材料粒径尺寸均匀，具有创新性且重复性较好，可广泛应用于红外辐射探测、光纤通讯技术、纤维放大器、三维立体显示、生物分子荧光标识等领域。本发明制备方法简单，成本低且原料供应不受限制，易于操作和工业化生产。