[發(fā)明專利]波長轉(zhuǎn)換裝置及其制備方法、激光熒光轉(zhuǎn)換型光源

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710860812.7
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN108870119A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田梓峰;劉祥;許顏正
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市光峰光電技術(shù)有限公司
• 主分類號: F21K9/64
• 分類號: F21K9/64;F21Y115/10
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 姚鵬;楊國強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制備方法、激光熒光轉(zhuǎn)換型光源，所述波長轉(zhuǎn)換裝置包括依次堆疊的氧化鋁基板層、銀反射層和發(fā)光玻璃層，所述銀反射層反射從所述發(fā)光玻璃層中出射的光，所述波長轉(zhuǎn)換裝置還包括：玻璃保護(hù)層，所述玻璃保護(hù)層設(shè)置在所述銀反射層與所述發(fā)光玻璃層之間，并且所述玻璃保護(hù)層中的玻璃的折射率低于所述發(fā)光玻璃層中的玻璃的折射率，且不會與銀發(fā)生變色反應(yīng)。本發(fā)明通過設(shè)置有用于隔離銀反射層和發(fā)光玻璃層的玻璃保護(hù)層，能夠進(jìn)一步的提升反射效果和發(fā)光亮度，避免了銀反射層與發(fā)光玻璃層發(fā)生變色反應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的發(fā)光效率和發(fā)光飽和度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)能源領(lǐng)域，尤其涉及一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制備方法、激光熒光轉(zhuǎn)換型光源。

背景技術(shù)

作為目前各種激光光源中發(fā)展較快、應(yīng)用較廣的一種激光光源，激光熒光轉(zhuǎn)換型光源包括激光器、波長轉(zhuǎn)換裝置和輸出端，其中，通常由依次堆疊的基板層、反射層和發(fā)光層(以下稱為“三層堆疊結(jié)構(gòu)”)組成的波長轉(zhuǎn)換裝置在激光器的激發(fā)下產(chǎn)生需要的顏色光，并且經(jīng)由輸出端輸出。可以看出，波長轉(zhuǎn)換裝置是激光熒光轉(zhuǎn)換型光源的關(guān)鍵部件，其可靠性、發(fā)光效率、發(fā)光亮度等性能的高低直接決定激光熒光轉(zhuǎn)換型光源的優(yōu)劣。然而，隨著激光器功率的提高，對于波長轉(zhuǎn)換裝置的可靠性、發(fā)光效率、發(fā)光亮度等性能的要求也不斷提高。當(dāng)高功率激光器發(fā)出的激光照射波長轉(zhuǎn)換裝置時(shí)，波長轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)光層吸收激發(fā)光并轉(zhuǎn)換成受激光，發(fā)光層溫度很快升高且熱量迅速增加，反射層一方面對發(fā)光層出射的受激光進(jìn)行反射，另一方面起到導(dǎo)熱的作用，將發(fā)光層的熱量傳遞到基板層進(jìn)行散熱，由于發(fā)光層的發(fā)光效率與溫度呈反比，因此需要反射層不僅要具有較高的、反射率，還要有較高導(dǎo)熱率和較低的熱阻。

在現(xiàn)有技術(shù)中，波長轉(zhuǎn)換裝置主要通過改進(jìn)反射層的結(jié)構(gòu)來解決上述問題，具體地，主要采用兩種類型的反射層：一種是漫反射層；另一種是金屬(例如，銀、鋁)反射層。漫反射層全部由無機(jī)材料組成，耐熱性較高，使得波長轉(zhuǎn)換裝置能夠承受大功率激發(fā)光，但是為了保證較高的反射率，漫反射層的燒結(jié)結(jié)構(gòu)通常是多孔結(jié)構(gòu)，造成熱阻較高，從而不利于波長轉(zhuǎn)換裝置發(fā)光層熱量向?qū)峄宓膫鬟f，造成發(fā)光亮度下降，熱穩(wěn)定性低，雖然可以通過減薄漫反射層的厚度來降低熱阻，但是會降低其反射率，因此，漫反射層在原理上無法同時(shí)保證較高的導(dǎo)熱性和反射率。金屬反射層由銀粉與發(fā)光層共燒形成。為了保證光飽和度，發(fā)光層通常選用折射率較高的玻璃粉，而這類玻璃粉通常含有Cu²⁺，Sn²⁺，Sb²⁺，Co²⁺等重金屬離子，容易與金屬反射層中的銀發(fā)生變色反應(yīng)，導(dǎo)致光飽和度降低。現(xiàn)有技術(shù)中有針對這一問題采用銀粉、玻璃粉和有機(jī)載體混合燒結(jié)形成金屬玻璃反射層，雖然一定程度上可以緩解銀與發(fā)光層玻璃直接發(fā)生變色反應(yīng)，但并不能完全阻止變色反應(yīng)的發(fā)生，并且該結(jié)構(gòu)的反射層由于含有玻璃結(jié)構(gòu)而使其反射率達(dá)不到純金屬反射的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種波長轉(zhuǎn)換裝置及其制備方法、激光熒光轉(zhuǎn)換型光源，通過設(shè)置有用于隔離銀反射層和發(fā)光玻璃層的玻璃保護(hù)層，能夠進(jìn)一步的提升反射效果和發(fā)光亮度，避免了銀反射層與發(fā)光玻璃層發(fā)生變色反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)較高的發(fā)光效率和發(fā)光飽和度。此外，由于銀反射層與外界的空氣和水分完全隔離，本發(fā)明的波長轉(zhuǎn)換裝置和激光熒光轉(zhuǎn)換型光源具有更高的長期可靠性。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提出了一種波長轉(zhuǎn)換裝置，其包括依次堆疊的氧化鋁基板層、銀反射層和發(fā)光玻璃層，所述銀反射層反射從所述發(fā)光玻璃層中出射的光。所述波長轉(zhuǎn)換裝置還包括玻璃保護(hù)層。所述玻璃保護(hù)層設(shè)置在所述銀反射層與所述發(fā)光玻璃層之間，并且所述玻璃保護(hù)層中的玻璃的折射率低于所述發(fā)光玻璃層中的玻璃的折射率，且不會與銀發(fā)生變色反應(yīng)。

優(yōu)選地，所述玻璃保護(hù)層被形成為包裹所述銀反射層的上表面和側(cè)壁。可替代地，所述發(fā)光玻璃層被形成為包裹所述玻璃保護(hù)層的上表面以及所述玻璃保護(hù)層和所述銀反射層的側(cè)壁。