无容器凝固制备Ce3+:Y3Al5O12-Al2O3纳米荧光陶瓷及其在激光照明中的应用

摘要：

蓝光激光二极管激发荧光材料获得高亮度光源技术逐渐成为大功率照明和显示领域的重要发展方向.激光照明与显示的研究涉及发光材料、光学工程、机械结构和电路设计等多学科领域,其中光学设计和荧光转换材料与器件属于核心技术,由于较高的研发和生产成本,限制了其广泛应用.本文采用无容器凝固技术快速、低成本制备Ce3+:Y3Al5O12-Al2O3(Ce3+:AY26)基荧光纳米陶瓷,通过调控Ce3+掺杂浓度优化其发光性能,0.5％Ce3+:AY26获得了高内量子效率(87.4％);过量的Al2O3做为第二相能够起到散射中心作用,提高激光激发的转换效率和光束均匀性,并且Al2O3具有高热导率,制备的Ce3+:AY26基荧光纳米陶瓷的内量子效率在温度升到200℃时,仍保持室温下的95％.通过透射式激光照明测试系统,对比研究了厚度为1.5 mm荧光纳米陶瓷片和半径为1.5 mm半球形荧光纳米陶瓷在高功率密度蓝光激光辐照下的光色性能,实现了174 lm·W-1的流明效率.利用无容器凝固技术制备半球形荧光纳米陶瓷,有望从材料制备方法的角度简化透射式激光照明模组的光学结构设计,未来具有巨大的应用潜力.

关键词：无容器凝固;Ce3+:Y3Al5O12-Al2O3;荧光纳米陶瓷;激光照明

所属期刊栏目：42

分类号：O482.31(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金;北京市科技项目;中国载人空间站科学实验项目;2021中国科学院院长国际奖学金计划

在线出版日期：2021-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1510-1519