Exploração do brilho limite da cerâmica composta Lu3Al5O12:Ce/Al2O3 sob excitação a laser

ZHAI Shirong ,  

ZHAI Yueli ,  

QIAO Jingru ,  

LIU Bingguo ,  

XU Jian ,  

DU Baoli ,  

Jensen Ole Bjarlin ,  

摘要

A cerâmica fluorescente Lu3Al5O12:Ce/Al2O3 (L/A) possui características como baixa extinção térmica, alta condutividade térmica e curta vida útil de fluorescência, apresentando um limiar de saturação ultrarrápido sob excitação a laser, sendo um material fluorescente importante para a construção de fontes de iluminação a laser de alta saída óptica. Estudos anteriores foram limitados por métodos de encapsulamento, sistemas laser e ópticos, o que dificultou a exploração completa dos limites de saída óptica e luminância da cerâmica fluorescente L/A. Este trabalho, baseado em sistemas a laser e ópticos aprimorados, alcançou uma potência de saída máxima de 100 W no modo de alta potência (High Power, HP) e uma densidade máxima de potência de excitação de 390 W/mm2 no modo de alta densidade de potência (High Power Density, HPD). Os resultados dos testes ópticos da amostra indicam que, no modo HP, sob excitação de 78,5 W, a amostra atingiu fluxo luminoso de 12035 lm e eficiência luminosa de 153 lm/W; ao aumentar a potência de entrada, devido ao superaquecimento local e à ineficaz dissipação térmica, houve aumento da tensão térmica e ruptura da amostra. No modo HPD, na densidade máxima de potência de excitação de 390 W/mm2, não houve saturação luminosa óbvia, obtendo-se fluxo luminoso de 550,8 lm e eficiência luminosa de 172 lm/W. Este estudo explorou o limiar de saturação e os limites de luminância sob excitação a laser de alta potência e alta densidade, fornecendo ideias para melhorar ainda mais o desempenho dos materiais de conversão fluorescente.

关键词

cerâmica fluorescente composta; alta potência; alta densidade de potência; luminância

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