固態(tài)激光照明因其體積小、效率高、亮度大，在照明應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用。目前，人們將藍(lán)色LD芯片用來激發(fā)黃色熒光粉，通過藍(lán)光和黃光結(jié)合形成白光。然而由于藍(lán)光芯片可以在高激發(fā)功率密度下快速達(dá)到高溫，有機(jī)樹脂較低的熱導(dǎo)率(0.1-0.4 W m-1K-1)，較差的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性導(dǎo)致它并不是藍(lán)色LD應(yīng)用的理想色彩轉(zhuǎn)換器。幸運(yùn)的是，當(dāng)把熒光粉均勻地分散到玻璃基體中，然后在低溫?zé)Y(jié)時(shí)，熒光玻璃(PiG)表現(xiàn)出了很高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。它不僅可以與各種熒光粉結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全光譜照明，還可以通過調(diào)節(jié)熒光粉的濃度和樣品的厚度，發(fā)出白光。因此，PiG已經(jīng)成為最常用的色彩轉(zhuǎn)換材料。此外，由于藍(lán)寶石具有較高的熱導(dǎo)率，PiGF通過在藍(lán)寶石襯底上印刷PiG來增強(qiáng)耐熱性。熒光玻璃藍(lán)寶石薄膜具有較高的光效和激光飽和閾值，這使其成為激光照明領(lǐng)域下一個(gè)有前途的候選者。

近日，溫州大學(xué)向衛(wèi)東教授課題組采用簡(jiǎn)便、通用的共燒方法在較低溫度下制備了YAG: Ce PiG。確定了最佳燒結(jié)溫度(900 ℃)和最佳玻璃粉粒徑(50 μm)。優(yōu)化后的樣品具有較高的量子效率。為了獲得白光并獲得高的激光飽和閾值，將優(yōu)化后的YAG: Ce PiG通過簡(jiǎn)單的方法涂敷在藍(lán)寶石襯底上獲得YAG: Ce PiGF。結(jié)果表明，熒光粉與玻璃基體的腐蝕反應(yīng)輕微。因此，YAG: Ce PiG和YAG: Ce PiGF具有優(yōu)異的熱發(fā)光性能。優(yōu)化后的YAG: Ce PiG的LE為240 lm/W (2.18 W/mm2)，YAG: Ce PiGF的LE為251.5 lm/W (激光功率密度為8 W/mm2時(shí))。這些結(jié)果為高功率和高亮度LD照明提供了巨大潛力。本文的研究成果為新一代高功率、高亮度激光照明技術(shù)的發(fā)展提供了系統(tǒng)的研究思路。

相關(guān)科研成果發(fā)表在近期的《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》期刊上（DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c02657），溫州大學(xué)為第一通訊單位，20級(jí)碩士研究生包舒揚(yáng)為第一作者，我院向衛(wèi)東教授和梁曉娟研究員為論文的共同通訊作者，相關(guān)工作受到浙江省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（No. 2021C01024）的支持。

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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.2c02657