Lu3Al5O12:Ce/Al2O3 복합 세라믹 레이저 여기 시 한계 밝기 탐구

ZHAI Shirong ,  

ZHAI Yueli ,  

QIAO Jingru ,  

LIU Bingguo ,  

XU Jian ,  

DU Baoli ,  

Jensen Ole Bjarlin ,  

摘要

Lu3Al5O12:Ce/Al2O3 (L/A) 형광 세라믹은 낮은 열 소광, 높은 열 전도율 및 짧은 형광 수명 등의 특성을 가지며, 레이저 여기 하에서 초고 포화 임계값을 갖고, 높은 광 출력 레이저 조명 광원 구축에 중요한 형광 변환 재료입니다. 이전 다수의 연구는 패키징 방법, 레이저 시스템 및 광학 시스템 등의 제한으로 인해 L/A 형광 세라믹 광 출력 및 광 방출도의 한계를 충분히 탐구하기 어려웠습니다. 본 연구는 개선된 레이저 시스템 및 광학 시스템을 기반으로 고출력(High Power, HP) 모드에서 최대 출력 전력 100W, 고출력 밀도(High Power Density, HPD) 모드에서 최대 여기 전력 밀도 390 W/mm2에 도달했습니다. 샘플의 광학 성능 테스트 결과, HP 모드에서 78.5W 여기 시 12035 lm 광속과 153 lm/W 발광 효율을 얻었으며, 입력 전력을 계속 증가시키면 국부적인 과열과 열 확산 불가로 인해 열 응력이 증가하고 샘플이 파손되었습니다. HPD 모드에서는 최대 390 W/mm2 여기 전력 밀도에서 명확한 발광 포화 현상이 나타나지 않았으며, 550.8 lm 광속과 172 lm/W 발광 효율을 얻었습니다. 본 연구는 고출력 및 고출력 밀도 레이저 여기 하에서 형광 세라믹의 포화 임계값 및 광 방출도 한계를 탐구하여 형광 변환 재료 성능 향상을 위한 방향을 제시합니다.

关键词

복합 형광 세라믹; 고출력; 고출력 밀도; 광 방출도

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