Флуоресцентная керамика Lu₃Al₅O₁₂：Ce/Al₂O₃ (L/A) обладает такими характеристиками, как низкое тепловое тушение, высокая теплопроводность и короткое время свечения. Под лазерным возбуждением она имеет сверхвысокий порог насыщения и является важным флуоресцентным конверсионным материалом для создания источников лазерного освещения с высоким световым выходом. Ранее многочисленные исследования сталкивались с ограничениями из-за методов упаковки, лазерных систем и оптических систем, что затрудняло полное изучение пределов светового выхода и световой выходности L/A флуоресцентной керамики. В данной работе, используя улучшенную лазерную систему и оптическую систему, максимальная выходная мощность достигла 100 Вт в режиме высокой мощности (High Power, HP), а максимальная плотность возбуждающей мощности — 390 Вт/мм² в режиме высокой плотности мощности (High Power Density, HPD). Результаты оптических испытаний образца показали, что в режиме HP при возбуждении 78,5 Вт образец достиг светового потока 12035 лм и световой эффективности 153 лм/Вт; при дальнейшем увеличении входной мощности из-за чрезмерного локального нагрева и неэффективного рассеивания тепла возрастали тепловые напряжения и происходили повреждения образца. В режиме HPD при максимальной плотности возбуждения 390 Вт/мм² явной световой насыщенности не наблюдалось, при этом световой поток составлял 550,8 лм, а световая эффективность — 172 лм/Вт. В этом исследовании изучались порог насыщения и пределы световой выходности при лазерном возбуждении высокой мощности и высокой плотности мощности, что дает идеи для дальнейшего повышения характеристик флуоресцентных конверсионных материалов.

Композитная флуоресцентная керамика; высокая мощность; высокая плотность мощности; световой выход