Die fluoreszierende Keramik Lu₃Al₅O₁₂∶Ce/Al₂O₃ (L/A) zeichnet sich durch geringe thermische Löschung, hohe Wärmeleitfähigkeit und kurze Fluoreszenzlebensdauer aus. Unter Laseranregung weist sie eine extrem hohe Sättigungsschwelle auf und ist ein wichtiges Material zur fluoreszierenden Umwandlung für hochlichtleistende Laserbeleuchtungsquellen. Bisherige Forschungen waren durch Verpackungsmethoden, Lasersysteme und optische Systeme eingeschränkt und konnten die Grenzen der Lichtausbeute und Leuchtdichte der L/A-Keramik nicht vollständig erforschen. Basierend auf einem verbesserten Laser- und optischen System kann die maximale Ausgangsleistung im Hochleistungsmodus (High power, HP) bis zu 100 W erreichen, während im Modus mit hoher Leistungsdichte (High power density, HPD) die maximale Anregungsleistungsdichte 390 W·mm^-2 beträgt. Die Testergebnisse der optischen Eigenschaften zeigen, dass im HP-Modus bei einer Anregung von 78,5 W ein Lichtstrom von 12.035 lm und eine Lichterzeugungseffizienz von 153 lm·W^-1 erreicht wurden. Bei einer weiteren Erhöhung der Eingangsleistung führten übermäßige lokale Wärmeerzeugung und ineffektive Wärmeableitung zu einem Anstieg der thermischen Spannung der Probe, was zu Schäden führte. Im HPD-Modus wurde bei einer maximalen Anregungsleistungsdichte von 390 W·mm^-2 keine signifikante Fluoreszenzsättigung beobachtet, und es wurde ein Lichtstrom von 550,8 lm und eine Effizienz von 172 lm·W^-1 erreicht. Diese Studie untersucht die Sättigungsschwelle und die Leuchtdichtegrenzen fluoreszierender Keramiken unter Hochleistungs- und Hochleistungsdichtelaseranregung und bietet Ideen zur weiteren Verbesserung der Leistung fluoreszierender Umwandlungsmaterialien.

Verbundfluoreszenzkeramik; Hochleistung; Hohe Leistungsdichte; Leuchtdichte