高飽和閾値を有する色変換材料の開発は、次世代の高輝度レーザー蛍光光源における重要な課題である。本論文では、熱圧焼結技術により、両面がサファイアのサンドイッチ構造を有する新しい透過型Y₃Al₅O₁₂∶Ce³⁺（YAG）蛍光ガラス膜（PiGF）を設計・製造した。これをサンドイッチ構造sapphire@PiGF@sapphire（S@PiGF@S）と称する。本構造は効率的な両面熱伝導経路を構築し、回転と組み合わせて動的かつシステムレベルでの強化された放熱を実現し、高いレーザー出力密度に対する耐性を著しく向上させた。実験結果により、製造したS@PiGF@Sの光束は16.6 W·mm^-2で2,761 lmに達し、従来のPiGF@S（8.5 W·mm^-2で1,205 lm）に対して125.3%の向上を示した。さらに重要なことに、回転構造によって実現された動的放熱機構により、18 W·mm^-2のレーザー出力下でも最高動作温度は47 ℃に維持された。本研究結果は、S@PiGF@Sが優れた光熱総合性能を達成し、高輝度レーザー蛍光光源の応用に大きな可能性を示すことを検証した。

レーザー蛍光光源;飽和閾値;蛍光ガラス膜;光熱性能