交叉馳豫

上轉換髮光是基於稀土元素4f電子間的躍遷,由於外殼層電子對4f電子的禁止作用,使得4f電子態之間的躍遷受基質的影響很小,每種稀土離子都有其確定的能級位置,不同稀土離子的上轉換過程不同。
上轉換過程可以歸結為三種形式，即激發態吸收、能量轉移和合作上轉換。交叉弛豫是能量轉移的一種形式，它可以發生在相同或不同類型的離子之間。其原理如圖，同時位於激發態上的兩種類型離子，其中一個離子將能量傳遞給另外一個不同類型的離子使其躍遷至更高能級,而本身則無輻射馳豫至能量更低的能級。