本实用新型专利技术公开了一种玻璃荧光陶瓷及波长转换装置，所述玻璃荧光陶瓷包括荧光体、玻璃封装体和气孔，所述气孔在所述玻璃荧光陶瓷中占比为20～40vt％，气孔孔径大小为0.6～2μm，所述玻璃荧光陶瓷中所述荧光体的占比40～50vt％，所述玻璃封装体的占比为10～40vt％。本实用新型专利技术通过在玻璃荧光陶瓷中设置特定的气孔，能够提升对光的散射能力，提高受激后激发光和受激光的混合均匀性，有效解决了激光光源实现照明功能时存在黄光圈的问题，利用所述玻璃荧光陶瓷对激光进行波长转换时得到的光斑均匀性好，且光通量和照度高。且光通量和照度高。且光通量和照度高。
【技术实现步骤摘要】
玻璃荧光陶瓷及波长转换装置
[0001]本技术涉及荧光材料
，更具体地，涉及一种玻璃荧光陶瓷及波长转换装置。
技术介绍
[0002]激光(LD)是20世纪以来继LED光源后又一新兴的光源。LED光源的激发光呈朗伯分布，光斑尺寸范围内激发光能量分布较为均匀，由此激发出的荧光光斑均匀性较好。而LD激光光源出射的激发光具有高斯分布属性：光斑正中心照射区域激光能量高；偏离光斑中心区域能量低。边缘区域能量低一方面是由于激光高斯分布特征所致，导致蓝光能量低，另一方面，激光在波长转换材料中出现沿与入射方向垂直方向的散射衰减，也导致激光能量损耗，最终导致波长转换材料中，受激光激发的中心位置，激发光多，偏离中心位置蓝光少，从而造成荧光光斑出现中间偏白/偏蓝，四周偏黄现象，即“黄光圈”现象，极大影响光斑均匀性。特别地，在高激光功率光源中，光斑“黄光圈”现象更为显著。
[0003]针对激光光源中出现的光斑“黄光圈”问题，现有技术有的采用通过减小波长转换材料尺寸的方法，将波长转换材料减小至接近激光光斑大小尺寸，使得蓝激光只发生纵向激发，侧向激发大大减弱，从而使得光斑“黄光圈”现象得到抑制。但是波长转换材料减小后，材料导热散热性能变差，使得波长转换材料的使用可靠性显著降低。此外，该方案光源中小尺寸的波长转换材料与激光光斑同轴性较难控制，光斑仍存在颜色不均现象。
技术实现思路
[0004]本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种玻璃荧光陶瓷，用于解决激光光源实现照明功能时存在黄光圈的问题，利用所述玻璃荧光陶瓷对激光进行波长转换时得到的光斑均匀性好，且光通量和照度高。
[0005]本技术的另一目的还在于提供一种波长转换装置。
[0006]本技术采取的技术方案如下：
[0007]一种玻璃荧光陶瓷，包括荧光体、玻璃封装体和气孔，所述气孔在所述玻璃荧光陶瓷中占比为20～40vt％，气孔孔径大小为0.6～2μm，所述玻璃荧光陶瓷中所述荧光体的占比为40～50vt％，所述玻璃封装体的质量占比为10～40vt％。
[0008]进一步地，所述荧光体为黄色或绿色荧光粉。
[0009]进一步地，所述荧光体的粒径为2～5μm。
[0010]进一步地，所述玻璃封装体为软化点温度在550～1250℃的玻璃粉。
[0011]进一步地，所述玻璃粉粒径优选2～5μm。
[0012]一种波长转换装置，包括依次层叠设置的玻璃荧光陶瓷、荧光反射体层或透射激光、反射受激光的光学膜、以及导热基板，所述玻璃荧光陶瓷为上述玻璃荧光陶瓷。
[0013]进一步地，所述荧光反射体层为金属反射层、介质膜全反射层、漫反射层。
[0014]进一步地，所述导热基板为金属基板、氮化铝陶瓷基板、碳化硅陶瓷或蓝宝石基
板。
[0015]进一步地，所述波长转换装置为荧光色轮，所述荧光色轮还包括转动马达。
[0016]进一步地，所述荧光色轮还包括散热鳍片。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术通过在玻璃荧光陶瓷中设置特定的气孔，能够提升对光的散射能力，提高受激后激发光和受激光的混合均匀性，有效解决了激光光源实现照明功能时存在黄光圈的问题，利用所述玻璃荧光陶瓷对激光进行波长转换时得到的光斑均匀性好，且光通量和照度高。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例1至3的玻璃荧光陶瓷的结构示意图。
[0019]图2为本技术实施例4的荧光色轮的结构示意图。
[0020]图3为实施例7的荧光色轮的结构示意图。
[0021]图4为实施例8的荧光色轮的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
[0023]为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0024]在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种以上。
[0025]本申请的上述申请内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
[0026]技术人在研究过程中发现，目前实现激光照明，最难点是出射的光斑的均匀性，特别地，对于透射型的波长转换装置而言，黄光圈问题一直是行业难以攻克的激光照明方案技术难题。为了解决黄光圈的问题，最常见的做法要不采用减小波长转换材料尺寸的方案，要不采用光学件对光线进行扩散、匀光。然而，减小波长转换材料尺寸的方案会导致材料导热、散热性能变差，使用可靠性差，采用光学件匀光又会造成光损失，光通量和照度都显著下降，影响光效，大大影响了激光高亮度照明的效果，丧失了激光照明应有的优势。
[0027]基于上述问题的发现和研究而提出本申请。
[0028]本申请一方面提供一种玻璃荧光陶瓷，包括荧光体、玻璃封装体和气孔，所述气孔在所述玻璃荧光陶瓷中占比为20～40vt％，气孔孔径大小为0.6～2μm，所述玻璃荧光陶瓷
中所述荧光体的占比为40～50vt％，所述玻璃封装体的占比为10～40vt％(本申请气孔、玻璃荧光陶瓷、荧光体的占比指体积比)。
[0029]本技术方案通过在玻璃荧光陶瓷中设置合适的气孔相，增强了对光的散射能力，以激光为蓝激光为例，蓝光在荧光体内的折射率约为1.7，在气孔相处的折射率约为1，两者折射率的差异增强了光线在玻璃荧光陶瓷中的散射，适当的散射作用增加了蓝光和荧光材料之间的相互作用，导致更多的蓝光被吸收，而有部分超过临界角的受激光可能被反射回去，相比于没有气孔的体系，大角度的黄光减少了，侧向导光减弱，整体出射的光斑更小，黄光圈减弱甚至消失，出射的荧光光斑均匀性改善。采用本方案的激光光源不需要通过减小波长转换材料尺寸方式，就可以解决光斑“黄光圈”等均匀性问题，而不会造成波长转换材料导热散热能力的退化。
[0030]更具体地，本申请以体积占比为20～40vt％、孔径大小为0.6～2μm的气孔作为气孔相，适当的气孔的存在增强了光线在玻璃荧光陶瓷中的散射，增加了蓝光和荧光材料之间的相互作用，导致更多的蓝光被荧光材料吸收。当气孔含量低于20vt％，被荧光材料吸收的蓝光不够多，蓝光饱和，荧光材料不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种波长转换装置，其特征在于，包括依次层叠设置的玻璃荧光陶瓷、荧光反射体层或透射激光反射受激光的光学膜、以及导热基板；所述玻璃荧光陶瓷由荧光体与玻璃封装体混合烧结而成，且内部设有气孔；所述气孔在玻璃荧光陶瓷中的体积比为 20～40vt%，气孔孔径大小为0.6～2μm；所述荧光体在玻璃荧光陶瓷中的体积比为40～50vt％。2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述荧光反射体层为金属反射层或漫反射层。3.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述导热基板为金属基板、氮化铝陶瓷基板、碳化硅陶瓷或蓝宝石基板。4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世忠，
申请(专利权)人：深圳市光粒子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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