Optiski stimulētā luminiscence (OSL) ir fizikāla parādība, kurā viela luminiscē optiskā starojuma (ultravioletā starojuma, redzamās gaismas vai infrasarkanā starojuma) iedarbības rezultātā. Lai OSL varētu novērot, pirms optiskās stimulācijas materiāls ir jāpakļauj jonizējošā starojuma iedarbībai, kas izraisa defektu veidošanos kristālrežģī un/vai lādiņnesēju uzkrāšanos tajos. Līdz ar to OSL var izmantot kā informatīvu metodi cietvielu defektu pētījumos un absorbētā jonizējošā starojuma dozas analīzē. OSL ir jāizšķir no fotoluminescences un radiofotoluminescences. Šo parādību laikā optiskais starojums tiešā veidā ierosina vielā eksistējošus (iekšcentra fotoluminiscences gadījumā) vai jonizējošā starojuma izraisītus (radiofotoluminiscencē) luminiscences centrus. OSL, savukārt, ir pārejoša parādība, jo optiskās stimulācijas rezultātā atbrīvoto lādiņnesēju rekombinācija ir neatgriezeniska. OSL radniecīga metode ir termiski stimulētā luminiscence (TSL), kurā lādiņnesēju atbrīvošanai tiek izmantots siltums, nevis optiskais starojums.

OSL ir vairākpakāpju process, kas ietver materiāla ierosināšanu, izmantojot jonizējošo starojumu, kam seko optiska stimulācija. Jonizējošais starojums vielā delokalizē lādiņnesējus – elektronus un caurumus, kas tiek saķerti vielā eksistējošos vai jonizējošā starojuma radītos punktveida defektos. Optiskā starojuma stimulācijas rezultātā saķertie lādiņnesēji tiek atbrīvoti, un to rekombinācija izraisa vielas luminiscenci.

OSL līknē tiek attēlota emitētā starojuma intensitāte atkarībā no stimulācijas laika. Optisko stimulāciju var veikt nepārtrauktas darbības vai impulsu režīmā. Stimulācijas efektivitāte ir atkarīga no optiskā starojuma avota veida un tā emisijas spektrālā diapazona, tādēļ OSL iekārtas parasti tiek aprīkotas ar dažādu viļņu garumu gaismu emitējošām diodēm. Detalizētiem pētījumiem uzņem paraugu OSL ierosmes spektrus, kuros attēlo OSL signāla ierosināšanas efektivitāti atkarībā no optiskās stimulācijas viļņa garuma. Tas ir jānodala no OSL spektra, kurā tiek attēlots pašas luminiscences spektrālais sadalījums.

Laikā starp materiāla ierosināšanu, izmantojot jonizējošo starojumu, un tā optisko stimulāciju var notikt pakāpeniska OSL signāla dzišana (fading) spontānas lādiņnesēju rekombinācijas dēļ. Lai signāla zudumus ierobežotu, OSL mērījumiem paredzētie paraugi ir jāuzglabā tumsā un tos nedrīkst pakļaut paaugstinātai temperatūrai.

Lai gan OSL spektroskopija attīstījās salīdzinoši vēlāk nekā TSL, tai ir vairākas būtiskas priekšrocības. TSL mērījumiem traucē luminiscences termiskā dzēšana, kas samazina signāla intensitāti, un termiskais starojums paaugstinātās temperatūrās. OSL mērījumi, savukārt, tiek veikti konstantā temperatūrā, kas uzlabo mērījumu stabilitāti un vienkāršo eksperimentālo iekārtu dizainu, jo nav nepieciešamas tādas komponentes kā sildītāji un temperatūras kontrolieri.

OSL pirmo reizi tika dokumentēta 1843. gadā, kad Edmonds Bekerels (Alexandre-Edmond Becquerel) atklāja, ka iepriekš jonizējošam starojumam pakļauti cinka un kalcija sulfīdi luminiscē, ja tos stimulē ar infrasarkano starojumu. 20. gs. vidū OSL sāka izmantot dozimetrijā, bet 1985. gadā tika ierosināts pielietojums arī iežu datēšanā. Kopš 1999. gada interese par OSL spektroskopiju strauji pieaugusi, attīstoties jauniem dozimetriskiem materiāliem, piemēram, Al₂O₃:C (ar oglekli aktivēts alumīnija oksīds) un BaFX:Eu²⁺ (ar eiropiju aktivēts bārija fluorohalīds) (X = Cl, Br). Mūsdienās OSL materiāli tiek izmantoti pētniecībā, vides un radiācijas monitoringā, dozimetrijā, datēšanā, pārtikas drošībā un citās jomās.

OSL ir viena no optiskās spektroskopijas metodēm, kuru izmanto materiālu pētniecībā. OSL mērījumu analīze sniedz informāciju par punktveida defektiem un luminiscences mehānismiem cietvielās, kas ir būtiski jaunu optisko materiālu izstrādē un to īpašību uzlabošanā.

OSL signāla intensitāte ir atkarīga no materiālā absorbētās radiācijas dozas, kas paver iespējas veikt augstas jutības dozimetriskus mērījumus. OSL dozimetrus izmanto darba vidēs, kur darbinieki var tikt pakļauti jonizējošā starojuma iedarbībai, piemēram, zinātnē, enerģētikā, medicīnā, kosmosa misijās un citur. Defekti uzkrājas arī materiālos, kas tiek ilgstoši pakļauti dabīgajam radiācijas fonam. Tos pēta OSL datēšanā, kas ir nedestruktīva metode iežu un artefaktu vecuma noteikšanai.

OSL ir potenciāls arī citās jomās. Klīniskajā diagnostikā to varētu izmantot, ievadot pacientos tuvajā infrasarkanajā diapazonā luminiscējošas nanodaļiņas, lai uzņemtu šūnu, audu un orgānu attēlus. Cits OSL materiālu pielietojums varētu būt saistīts ar optisku informācijas glabāšanu. Šādi datu nesēji nodrošinātu ilgstošu datu glabāšanu bez enerģijas patēriņa un ātru, pilnībā optisku datu apstrādi.