این تحقیق با وارد کردن لانتاتیدهایی چون هلمیوم (3+ho) ایتربیوم (3+yb) نئودیمیوم (3+nd) به صورت تکی یا چندتایی، به یک میزبان شیشه فسفاتی، نمونه های مختلف شیشه – سرامیک تحت عملیات حرارتی ساخته شده است. بعد از طیف نگاری های xrd و طیفهای عبور و جذب و فلورسانس گسیلی، ورود لانتانیدها به فاز نانوکریستالی cacl2 بررسی شده است. به واسطه خصوصیات ذاتی لانتانیدها در توانایی جذب و گسیل نور و شکافت تراز های انرژی توسط میدان کریستالی، کاهش واهلشهای چندفونونی و نیز امتیازات ابعاد نانو در فاز کریستالی، شرایط برای جذب فوتونهای کم انرژی و تبدیل آنها به فوتونهای پرانرژی (تبدیل up conversion) فراهم شده است. طیف های xrd ، جذب، عبور ، گسیل فلورسانس لامپ زنون، گسیل های up conversion و down conversion مورد مطالعه قرار گرفتند. طیف های xrd به خوبی اثرات دما و زمان را بر بهبود رشد نانوکریستالها نشان دادند. همچنین طیف جذب به واسطه اثر co-doping بهبود یافته و پیکهای جذبی سطح مقطع مناسبی داشتند. گسیل های up conversion نیز از نظر نوع مکانیزم و گذارهای جذبی و گسیلی مورد مطالعه قرار گرفته اند.