Exploración del brillo límite de la cerámica compuesta Lu3Al5O12:Ce/Al2O3 bajo excitación láser

ZHAI Shirong ,  

ZHAI Yueli ,  

QIAO Jingru ,  

LIU Bingguo ,  

XU Jian ,  

DU Baoli ,  

Jensen Ole Bjarlin ,  

摘要

La cerámica fluorescente Lu3Al5O12:Ce/Al2O3 (L/A) tiene características como baja desactivación térmica, alta conductividad térmica y corta vida útil de fluorescencia. Bajo excitación láser, posee un umbral de saturación extremadamente alto y es un material importante para la conversión fluorescente en la construcción de fuentes de iluminación láser de alta salida óptica. Anteriormente, numerosos estudios se vieron limitados por métodos de encapsulación, sistemas láser y ópticos, dificultando la exploración completa de los límites de la salida de luz y la luminancia de la cerámica fluorescente L/A. Este trabajo, basado en un sistema láser y óptico mejorado, alcanzó una potencia de salida máxima de 100 W en modo de alta potencia (High Power, HP), y una densidad máxima de potencia de excitación de 390 W/mm2 en modo de alta densidad de potencia (High Power Density, HPD). Los resultados de las pruebas ópticas de la muestra muestran que en modo HP, con una excitación de 78.5 W, la muestra obtuvo un flujo luminoso de 12035 lm y una eficiencia luminosa de 153 lm/W; al aumentar la potencia de entrada, debido a la generación local excesiva de calor y la incapacidad para dispersarlo eficazmente, aumentó el estrés térmico y la muestra se rompió. En modo HPD, a la máxima densidad de potencia de excitación de 390 W/mm2, no se observó saturación luminosa evidente, obteniéndose un flujo luminoso de 550.8 lm y una eficiencia luminosa de 172 lm/W. Este estudio exploró el umbral de saturación y el límite de luminancia bajo excitación láser de alta potencia y alta densidad, proporcionando ideas para mejorar aún más el rendimiento de los materiales de conversión fluorescente.

关键词

cerámica fluorescente compuesta; alta potencia; alta densidad de potencia; luminancia

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