Специалисты разработали термостойкий керамический композит для лазерных диодов. Этот материал обеспечивает на 15% более высокую цветопередачу и не перегревается, что создает новые возможности для автомобильной и авиационной отраслей.
Ученые из России и Китая совместно создали новый керамический композит для лазерных источников белого света. Этот материал объединяет термостойкий оксид алюминия и люминесцентный гадолиний-алюминий-галлиевый гранат с ионами церия. Новый люминофор более устойчив к нагреву по сравнению с имеющимися коммерческими аналогами и обеспечивает на 15% более высокий индекс цветопередачи, не теряя яркости.
Лазерные источники света превосходят светодиоды по многим параметрам: их эффективность остается на высоком уровне при повышении силы тока, а мощность и яркость значительно выше. Это делает сверхъяркие белые лазерные диоды перспективными для автомобильных фар, авиационных и подводных прожекторов, а также для поисково-спасательных операций. Однако традиционные зелено-желтые люминофоры не позволяют достигнуть естественного, полноцветного освещения и быстро выходят из строя из-за перегрева при лазерном возбуждении.
Композит, созданный учеными Дальневосточного федерального университета, состоит из двух компонентов: оксида алюминия, который эффективно отводит тепло, и граната, отвечающего за люминесценцию. Замена 10-20% атомов алюминия на галлий в кристаллической решетке позволяет достичь максимальной цветопередачи. При более высоком содержании галлия материал начинает светиться после отключения лазера, что недопустимо для автомобильного освещения.
Эксперты подчеркивают, что новый материал не перегревается даже при высоких мощностях возбуждения, а его свет по спектру близок к дневному. Это обеспечивает естественную цветопередачу, что особенно актуально для автомобилестроения и хирургической техники.
Разработчики намерены создать отечественную технологию для производства преобразователей цвета с регулируемыми оптико-термическими характеристиками для компактных и мощных лазерных источников освещения. В дальнейшем ученые планируют приступить к конструированию самих источников света, оптимизируя их архитектуру под различные области применения.
Фото: hi-tech.mail.ru