在说到上转换发光之前，先来回顾一下光致发光（即荧光）。1852年Stokes在研究奎宁和叶绿素的荧光时，用分光计观察到荧光波长
比入射波长稍长些，原来当物质吸收了较短波长的辐照能量后，受激发的原子或分子会再发射较长波长的光，这种再发射的光就叫做荧
光。
上转换发光是一种违背了Stokes定律的发光现象，因为在上转换发光过程中，物质分子或原子吸收的光子能量低于发射的光子能量，
即将红外光转化为可见光或将可见光转化为紫外光（如上图所示）。
关于上转换过程发光机制目前有以下三种：
a 激发态吸收ESA
激发态吸收是指同一个粒子从基态通过连续多光子吸收到达能量较高的激发态。首先,发光中心处于基态G上的离子吸收一个能量为φ1
的光子，跃迁至中间亚稳态E1能级,若光子的振动能量恰好与E1能级及更高激发态能级E2的能量间隔匹配,那么E1能级上的该离子通过
吸收光子能量而跃迁至E2能级，从而形成双光子吸收,只要高能级上粒子数量够多,形成粒子数反转,那么就可以实现较高频率的激光发
射,出现上转换发光。
b 能量传递过程ETU
能量传递是指通过非辐射过程将两个能量相近的激发态离子A、B耦合，其中A把能量转移给B回到基态，B接受能量而跃迁到更高的能
态，从而使B能够从更高的能级发射。
c 光子雪崩过程PA
光子雪崩过程是激发态吸收和能量传递过程相结合发生的上转换发光。
其实要发生上转换发光，发光中心的亚稳态需要较长的能级寿命，光子能在亚稳态稳定存在一段时间，因此在吸收下一个光子之前不会
发生弛豫，这样相当于可以经过双光子或多光子过程使其从基态跃迁到较高的激发态，进而发光。
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