Das fluoreszierende Keramikmaterial Lu₃Al₅O₁₂：Ce/Al₂O₃ (L/A) zeichnet sich durch geringe thermische Auslöschung, hohe Wärmeleitfähigkeit und kurze Fluoreszenzlebensdauer aus. Unter Laseranregung weist es eine extrem hohe Sättigungsschwelle auf und ist ein wichtiges fluoreszenzumwandelndes Material zum Aufbau von Laserlichtquellen mit hoher Lichtausbeute. Bisher haben viele Studien aufgrund von Einschränkungen bei Verpackungsmethoden, Lasersystemen und optischen Systemen Schwierigkeiten gehabt, die Grenzen der Lichtleistung und Lichtaustrittsdichte von L/A-Fluoreszenzkeramik umfassend zu erforschen. Diese Arbeit basiert auf einem verbesserten Laser- und optischen System und erreicht eine maximale Ausgangsleistung von 100 W im Hochleistungsmodus (High Power, HP) sowie eine maximale Anregungsleistungsdichte von 390 W/mm² im Hochleistungsdichtemodus (High Power Density, HPD). Die optischen Testergebnisse der Probe zeigten, dass im HP-Modus bei einer Anregung von 78,5 W ein Lichtstrom von 12035 lm und eine Leuchteffizienz von 153 lm/W erzielt wurden; bei weiterer Erhöhung der Eingangsleistung stieg die lokale Wärmebelastung an und die Probe brach aufgrund unzureichender Wärmeableitung. Im HPD-Modus trat bei der maximalen Anregungsleistungsdichte von 390 W/mm² keine deutliche Lichtsättigung auf, wobei ein Lichtstrom von 550,8 lm und eine Leuchteffizienz von 172 lm/W erzielt wurden. Diese Studie untersucht die Sättigungsschwelle und die Grenzen der Lichtaustrittsdichte unter Laseranregung mit hoher Leistung und hoher Leistungsdichte und bietet Ansätze zur weiteren Verbesserung der Leistung von fluoreszenzumwandelnden Materialien.

Verbund-Fluoreszenzkeramik; hohe Leistung; hohe Leistungsdichte; Lichtaustrittsdichte