Preparación de películas de vidrio fluorescentes basadas en zafiro de doble cara para fuentes de luz fluorescentes láser de alta luminosidad y su rendimiento optotérmico

ZHANG Hongjin ,  

ZHAO Jiuzhou ,  

YU Zikang ,  

LIU Xiaowei ,  

PENG Yang ,  

CHEN Mingxiang ,  

摘要

El desarrollo de materiales de conversión de color con un umbral de saturación alto es un desafío clave para la próxima generación de fuentes de luz fluorescentes láser de alta luminosidad. En este trabajo, mediante la tecnología de sinterizado por prensado en caliente, se diseñó y fabricó una nueva película de vidrio fluorescente transmisiva de Y3Al5O12∶Ce3+ (YAG) con una estructura en sándwich de zafiro de doble cara (PiGF), denominada estructura en sándwich sapphire@PiGF@sapphire (S@PiGF@S). Esta estructura construye una ruta eficiente de conducción térmica doble cara y, combinada con una rotación, realiza un enfriamiento dinámico a nivel sistémico, aumentando significativamente la capacidad de tolerancia a densidades altas de potencia láser. Los resultados experimentales muestran que el flujo luminoso del S@PiGF@S alcanza 2,761 lm a 16.6 W·mm-2, lo que supone una mejora del 125.3 % en comparación con el PiGF@S tradicional (1,205 lm a 8.5 W·mm-2). Más importante aún, gracias al mecanismo de disipación térmica dinámica logrado mediante la estructura rotativa, su temperatura máxima de funcionamiento puede mantenerse en 47 ℃ bajo una potencia láser de 18 W·mm-2. Los resultados del estudio verifican que el S@PiGF@S puede lograr un excelente rendimiento optotérmico integrado, mostrando un gran potencial en aplicaciones de fuentes de luz fluorescentes láser de alta luminosidad.

关键词

Fuente de luz fluorescente láser;Umbral de saturación;Película de vidrio fluorescente;Rendimiento optotérmico

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