郑 鹏， 丁国真， 解荣军

(厦门大学 材料学院， 福建 厦门 361005)

1 引 言

高亮度光源在投影显示、车辆照明、舞台照明、 医用照明以及防务等领域具有巨大的应用价值[1-4]。近年来，高亮度固态照明光源如高功率LED照明以及激光照明由于具有亮度高、结构紧凑、免维护、寿命长、效率高、环保等优点开始逐渐取代传统的高强度气体放电灯(High-intensity discharge lamps,HID)等光源[5-6]。受限于“效率滚降”效应，当前高功率LED的亮度仍然不足，在光亮度上还没有实现对HID光源的绝对优势[7-8]；而激光照明的激发功率密度足够高，激光激发荧光材料可以实现3 000 cd·mm-2的超高白光亮度[9]。

传统观点认为，Ce3+和Eu2+掺杂荧光材料在激光激发下的光效损失主要由热猝灭效应引起[20-23]，因此当前对激光荧光材料的研究主要集中在提高荧光材料的热导率以及热猝灭特性上[24-29]。然而，激光激发荧光材料不仅会导致荧光材料的温度升高，高光子密度也可能会引起荧光材料的某些非线性效应。近期的一些研究发现，即使热猝灭效应被有效控制，荧光材料在高光子密度激发下也会损失一定的发射效率[19,30-36]。这种强激发条件下的非热效应的发光猝灭目前并没有统一的名称，在本文中，我们称这种效应为“光激发猝灭”(Optical excitation quenching)或者进一步简称为“光猝灭”(Optical quenching)以与热猝灭进行区分对比[37]。由于在光猝灭效应下，发射强度和激发强度之间不再是线性关系，发射强度的增加速率随激发强度升高逐渐变缓，因此该效应也可以被称为“光饱和”(Optical saturation)[30,32]。

将光猝灭效应考虑进来，荧光材料在激光激发下流明效率下降的原因可归因于热猝灭和光猝灭的共同作用[30]，这两种猝灭效应均会造成光转换效率的损失，增加荧光材料的热负荷，降低激光荧光的光亮度。……