Lu₃Al₅O₁₂：Ce/Al₂O₃（L/A）蛍光セラミックスは、低い熱消光、高熱伝導率、短い蛍光寿命などの特性を有し、レーザー励起下で超高飽和閾値を持ち、高出力レーザー照明光源の構築に重要な蛍光変換材料です。これまで、多くの研究は封止方法、レーザーシステム、光学系の制約により、L/A蛍光セラミックスの光出力および光放射度の限界を十分に探求することが困難でした。本研究は改良されたレーザーシステムおよび光学系に基づき、高出力（High Power、HP）モードで最大出力100W、高出力密度（High Power Density、HPD）モードで最大励起出力密度390 W/mm²を達成しました。サンプルの光学性能試験結果は、HPモードにおいて78.5W励起で12035lmの光束と153lm/Wの発光効率を得られ、入力電力を増加させ続けると局所的な発熱過多および熱の効果的な拡散ができず、サンプルの熱応力が増大して破損が発生しました。HPDモードでは、最大390W/mm²の励起出力密度でも明確な発光飽和は見られず、550.8lmの光束と172lm/Wの発光効率を得ました。本研究は高出力および高出力密度レーザー励起下における蛍光セラミックスの飽和閾値および光放射度限界を探索し、蛍光変換材料の性能向上のための知見を提供します。

複合蛍光セラミックス;高出力;高出力密度;光放射度