操作中产生的过量热劣化性能的诸如LED、激光二极管等的器件的操作服务寿命。
[0016]“上转换材料的制备及发展〃，广东化工，陈奇丹等，2012年，第08期，公开了多种上转换荧光材料方面的研宄，并且对上转换材料的发展状况、种类及制备进行介绍。
[0017]在上述现有技术的基础上，本发明利用特定上转化材料的激励波长和荧光波长的差异性，投射光源可不局限于红外光，能够以非常高的转换性能再现呈可见光的全息影像，并且上转化材料的水溶性得到改善、容易加工且稳定性好，还使得背景噪声几乎得到完全抑制。
【发明内容】
[0018]鉴于上述，本发明人经过深入研宄和大量试验提出了如下技术方案:
[0019]在本发明的一方面，提供了一种3D全息影像显示装置，包括红外激光器、全息光电影像重现系统、空间影像承载容器和计算机；所述红外激光器的位置能保证投射的激光束进入全息光电重现系统，全息光电影像重现系统位于空间影像承载容器的一侧，所再现的影像光束能充满空间影像承载容器，计算机与空间再现影像系统相连接；其特征在于:该装置中所用的上转换材料为稀土纳米材料。
[0020]优选地，所述上转换材料为掺杂至少两种稀土的功能化的上转换发光材料。
[0021]优选地，所述上转换材料为包覆型上转换发光材料。
[0022]进一步优选地，所述包覆型上转换发光材料为NaLuF4 = Yb, Tm, Er纳米颗粒，其中Lu:Yb:Tm:Er摩尔比为(70-76): (15-20): (1-3): (1-3)，优选75:20:2:3。所述4种稀土元素的共掺杂，通过它们之间的协同作用，使得Yb能级间隙达到约I X 14CnT1，覆盖范围更广，能够被波长更长的光激发，另外可以使上转换能力增强，例如比现有的含Er的上转换材料的红光波段发光强度提高约I倍，还可以使背景干扰得到更有效的抑制，成像质量显著提高。这样的效果是先前所未曾预料到的。
[0023]最优选地，所述纳米颗粒为乙二胺四亚甲基膦酸包覆的NaLuF4 = Yb, Tm, Er，其中Lu:Yb:Tm:Er 摩尔比为(70-76): (15-20): (1-3): (1-3),优选 75:20:2:3，乙二胺四亚甲基膦酸与NaLuF4:Yb，Tm，Er的重量比可以为1:5-1:50。所述乙二胺四亚甲基膦酸包覆的NaLuF4:Yb, Tm, Er的纳米颗粒的直径可以为10_40nm，优选20nm。采用乙二胺四亚甲基膦酸对NaLuF4 = Yb, Tm, Er进行包覆来制备上转换材料在现有技术中尚没有记载。本发明人经过研宄，出乎意料地发现，通过用乙二胺四亚甲基膦酸包覆NaLuF4: Yb, Tm, Er，使得乙二胺四亚甲基膦酸可以螯合在NaLuF4 = Yb, Tm, Er的表面，并且非常有效地改善其水溶性和稳定性，从而使NaLuF4 = Yb, Tm, Er在实际应用中处理更方便、涂覆效果更佳，例如由于水溶性得到改善，提高了其在介质中的分散性，从而在很大程度上避免了一般上转换材料在使用中所通常发生的固结现象，使得能够满足更高要求的功能化器件的制造。推测其原因，可能是因为带负电荷的表面膦配体改变了所述包覆纳米颗粒的zeta电位。通过在环己烷介质中按DLS测量方法测试NaLuF4: Yb, Tm, Er与乙二胺四亚甲基膦酸包覆的NaLuF4: Yb, Tm, Er的稳定性，发现后者的稳定性为前者的3倍以上。另外，还发现，由于水溶性的提高，使得其还可以用作生物分子焚光信标材料。
[0024]NaLuF4:Yb, Tm, Er纳米颗粒可通过如下方法进行制备:将Yb、Tm、Er的氯化物盐按照化学式的化学计量比加入到装有油酸和1-十八烯(油酸和1-十八烯的体积比为1:1)的烧瓶中，加热到约130-140°C，获得清亮溶液，然后降温至60-80°C，在搅拌条件下加入氟化钱和氢氧化钠混合水溶液(0.01-0.2mol/L，二者摩尔比为约1:1-1:3)，保持溶液pH为7.5-9，搅拌约1-3小时，然后加入乙醇和环己烷(体积比为1:1)混合溶液，并降至室温，即沉淀出NaLuF4 = Yb, Tm, Er纳米颗粒。
[0025]按照所需要的摩尔比，将上述NaLuF4:Yb, Tm, Er纳米颗粒分散在一定量的乙二胺四亚甲基膦酸的10mg/mL乙醇溶液中，超声分散30分钟至I小时，然后过滤，用乙醇洗涤，即获得乙二胺四亚甲基膦酸包覆的NaLuF4:Yb，Tm, Er的纳米颗粒。
[0026]在本发明中，基于上转换材料的3D全息影像显示装置可以由红外激光器、全息光电影像重现系统、空间影像承载容器和计算机等构成，其特征在于:所述红外激光器的位置能保证投射的激光束进入全息光电重现系统，全息光电影像重现系统位于空间影像承载容器的一侧，所再现的影像光束能充满空间影像承载容器，计算机与空间再现影像系统相连接，如图1所示。
[0027]上述红外激光器可以是半导体激光器，发出的激光中心波长与所选用的上转换材料的激发中心波长相一致。红外激光器具有较高功率，保证全息再现影像的聚焦点的能量高于上转换材料的激发能量。
[0028]上述全息光电影像重现系统可以由投射光束扩束系统、电寻址空间光调制器、再现影像放大系统等组成，如图2所示。
[0029]优选地，所述全息光电影像重现系统2由一个投射光束扩束系统2-1经一个电寻址空间光调制器2-2连接到一个再现影像放大系统2-3构成，其中电寻址空间光调制器2-2通过接口与所述计算机4相连，将计算全息图传输到空间光调制器。
[0030]优选地，所述全息光电影像重现系统2中的投射光束扩束系统2-1由一个显微物镜2-1-1、二个透镜2-1-2、2-1-3组成，显微物镜2_1_1与两个透镜2-1_2、2-1_3成同一轴线放置。
[0031]上述全息光电影像重现系统中，投射光束扩束系统由一个显微物镜、两个凸透镜组成，显微物镜与两个透镜成同一轴线放置。其中显微物镜将光束变成球面波，经过两个透镜后变成合适会聚角和口径的会聚光，然后投射到电寻址空间光调制器上。要求投射到空间光调制器上的光束要充满空间光调制器件的像素阵列平面，并使衍射光束会聚在空间光调制器像素阵列平面的后侧(针对透射型空间光调制器)或前侧(针对反射型空间光调制器)。
[0032]上述全息光电影像重现系统中，再现影像放大系统由两个凸透镜组成。两个透镜成同一轴线放置这两个透镜参数和空间放置距离的选择，根据所需要的空间再现影像的大小确定。
[0033]上述空间影像承载容器可以有三种类型，即固态介质型、液态介质型和气态介质型。固态介质型的空间影像承载容器是将上转换材料均匀地制备在固态介质中并放在透明的容器中，或固态介质单独作为影像承载介质使用。液态介质型的空间影像承载容器是将上转换材料均匀地制备在具有相容性的液态介质中并放在透明的容器中。气态介质型的空间影像承载容器是将上转换材料均匀地悬浮在气体介质中并充满在透明的容器中。该气体介质一般通过气体发生器，如雾化器等产生。
[0034]上述所利用的上转换材料，要求其具有纳米级尺度的颗粒，激发波长是红外波段，且激发能量具有阶跃性。
[0035]上述所使用的计算机，具有与电寻址空间光调制器