[發明專利]一種由激光驅動產生白光的發光介質及其制備方法

在審

• 申請號: 201911345134.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111100633A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 戎偉明;戎玉軍;王華;劉小峰
• 申請（專利權）人: 丹陽市朗寧光電子科技有限公司
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59;C09K11/60;C09K11/65;C09K11/67;C09K11/78
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 韓賽

本發明公開一種由激光驅動產生白光的發光介質的制備方法，制備方法包括如下步驟：將介孔材料浸泡于含有過渡金屬離子、稀土離子或碳先驅體的水溶液中，浸泡時間為1～10h，溶液濃度為0.5～3mol/L，介孔材料為無機氧化物材料制成；將經過浸泡的介孔材料干燥處理，干燥溫度為60～100℃，干燥時間為10～20h；將經過干燥的介孔材料煅燒處理，煅燒溫度為400～1100℃，煅燒時間為10～20h。本發明具有的有益效果：本發明所得到的發光介質對特定波段的激光具有很強的吸收能力，并且在高功率密度激光照射下不會發生結構或組成變化，具有較強的穩定性。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，具體涉及一種由激光驅動產生白光的發光介質及其制備方法。

背景技術

固體發光材料廣泛用于照明、固體激光器、生物成像等領域。固體中的發光可源于多種不同的基質，主要可以分為兩大類，一類是分立光學活性中心的發光；另一類是源于半導體材料中常見的激子復合或帶間躍遷。基于這些不同的發光材料，目前白光的產生方案也可以分為兩種，一種是在熒光燈中通過不同熒光材料的不同波段發光的適當組合來實現白光；另一種是目前LED中通過藍光芯片來激光黃光熒光粉，剩余藍光和黃光組合來實現白光。

此外，白光的產生也可以完全不依賴于上述各種發光材料，例如化學燃燒來產生白光已被沿用數千年，電的大規模使用則為白光光源提供了更加方便的解決方案，焦耳熱可迅速將物體加熱到1000度以上，這一發光原理可以簡單的用普朗克的黑體輻射定律來描述，因此其發光光譜只和物體溫度有關，原則上電流大小來控制白光光譜。除電加熱外，聚焦的激光也可以迅速的將物體從室溫加熱到很高的溫度，從而產生明亮的發光。和電驅動相比，激光驅動的熱光源在光譜寬度以及可集成型等方面具有顯著的優勢，在光譜檢測等領域有很大應用前景。

熱光源對材料有很高的要求。尤其對于激光驅動的熱光源材料來說，該材料不但需要有較高的熱穩定性，還需要對照射激光有很強的吸收并且有很高的抗激光損傷閾值，因此難熔的氧化物是這一光源材料的首要選項。此外，為了抑制熱傳導造成的激光能量的損失，需要該光源材料還具有較低的導熱系數。在材料中引入介孔微結構是降低材料導熱系數以及隔熱材料開發的常用手段。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種由激光驅動產生白光的發光介質及其制備方法，發光介質對激光具有很強的吸收能力，且在高功率密度的激光照射下不會產生發生結構或組成變化。

為解決現有技術問題，本發明公開了一種由激光驅動產生白光的發光介質的制備方法，包括如下步驟：

將介孔材料浸泡于含有過渡金屬離子、稀土離子或碳先驅體的水溶液中，浸泡時間為1～10h，溶液濃度為0.5～3mol/L，介孔材料為無機氧化物材料制成；

將經過浸泡的介孔材料干燥處理，干燥溫度為60～100℃，干燥時間為10～20h；

將經過干燥的介孔材料煅燒處理，煅燒溫度為400～1100℃，煅燒時間為10～20h。

進一步地，所述介孔材料為SBA-15、TiO₂、ZrO₂或HfO₂。

進一步地，所述溶液為Yb(NO₃)₃水溶液、葡萄糖水溶液、Ni(NO₃)₂水溶液、Nd(NO₃)₃水溶液或Fe(NO₃)₃水溶液。

進一步地，所述將經過干燥的介孔材料煅燒處理的步驟中，介孔材料在還原性氣體或惰性氣體環境中進行煅燒。

進一步地，還包括如下步驟：

將經過煅燒的介孔材料自然冷卻至室溫。