La céramique fluorescente en grenat dopée aux ions Mn²⁺ de métaux de transition est considérée comme un matériau candidat pour la réalisation d’un éclairage laser à haut indice de rendu des couleurs. Cependant, en raison de la diversité du rayon ionique de Mn²⁺ dans différents environnements de coordination, le schéma de conception du système de céramique de grenat dopée au Mn²⁺ reste incertain. Cet article présente la préparation par frittage sous vide de céramiques fluorescentes YAG∶Ce³⁺ dopées avec différentes concentrations de Mn²⁺, où le Mn²⁺ est conçu pour occuper respectivement des sites octaédriques (OC) et dodécahédriques (DO). L’échantillon a été caractérisé par analyse de la phase, microstructure, photoluminescence, durée de vie de fluorescence, efficacité quantique, et la performance d’émission sous excitation par laser LD a été étudiée. Les résultats expérimentaux montrent que, sous la condition d’ajout de SiO₂ comme compensateur de charge et de volume, la structure cristalline du grenat est plus stable lorsque Mn²⁺ entre dans les sites octaédriques que dans les sites dodécahédriques. Lorsque la concentration de Mn²⁺ est contrôlée entre 0,5 % et 6 % (at), l’efficacité quantique de la série OC est plus élevée que celle de la série DO. De plus, les pics d’émission à 588 nm et 725 nm dans le spectre PL de la série OC correspondent respectivement aux transitions électroniques ⁴T₁→⁶A₁ de Mn²⁺ occupant les sites octaédriques et dodécahédriques, tandis que le pic à 572 nm dans la série DO provient des transitions électroniques associées à Mn²⁺ occupant des sites dodécahédriques déformés. Grâce à un transfert d’énergie efficace Ce³⁺→Mn²⁺, la céramique fluorescente YAG∶Ce³⁺ avec 6 % (at) de Mn²⁺ dans le site octaédrique a été fabriquée, et la source de lumière blanche laser encapsulée présente un indice de rendu des couleurs de 70,8 avec une température de couleur relative de 5117 K. Ce travail constitue un complément solide pour le développement des matériaux lumineux de grenat dopés au Mn²⁺, fournissant une référence pour améliorer la composante rouge dans le spectre des céramiques YAG∶Ce³⁺, ce qui améliore la performance en rendu des sources laser dans les domaines médical et de l’affichage.

céramique fluorescente; dopage Ce³⁺; dopage Mn²⁺; sites