Kernprobleme der Massenproduktion und umfassende Minderungsstrategien für PiG (Phosphor im Glas) (Punkt 6)

Die Wärmeleitfähigkeit der reinen PiG-Glasmatrix liegt nur zwischen 0,8 und 1,5 W/mK. Bei einer Laserlichtleistung von mehr als 1 W/mm2 kann die Wärme nicht effizient abgeführt werden.Auslöser für eine Phosphorthermische Abschaltung und eine schnelle Dämpfung des Lichtflusses.

Bei Glas mit hohem Alkaligehalt, das langfristig 85 °C/85% RH feuchten Temperaturen ausgesetzt ist, wandern Alkali-Ionen auf die Materialoberfläche und korrodieren Nitrid-Phosphore.Farbkoordinatenverschiebung und Oberflächenbleiche.

Ungleiche thermische Expansionskoeffizienten zwischen Glas- und Phosphorpartikeln erzeugen Mikro-Lücken an der Schnittstelle nach dem thermischen Zyklus.gleichzeitig sowohl die Lichtdurchlässigkeit als auch die Gesamtleistung der Wärmeleitung reduzieren.

Hinzufügen von Spuren von nanoskaligen thermisch leitfähigen Füllstoffen Al2O3 und BN in die Glasformulierung, um die Wärmeleitfähigkeit auf 3 ‰ 8 W/mK zu erhöhen und die Laserkraftwiderstandsschwelle zu erhöhen.Montieren Sie PiG-Komponenten, die mit hochleitfähigen Saphir- oder Aluminiumsubstraten für praktische Anwendungen verbunden sind.

Verzicht auf Lithium- und Natrium-reiche Zusammensetzungen und Verwenden von Glasformulierungen auf Basis von Alkalierdmetalloxiden.Hinzufügen eines Niedertemperaturbrennprozesses nach dem Sintern zur Freisetzung der inneren Restbelastung und zur Eindämmung der Migration von Alkali-Ionen.

Feinschaltbare Glaskompositionen zur Anpassung des Brechungsindex und der Wärmeausdehnungskoeffizienten, wodurch die Eigenschaftslücke zwischen Glasmatrix und YAG/Nitrid-Phosphoren verringert wird,so dass nach wiederholtem thermischen Zyklus keine Mikrokrecken auf der Oberfläche entstehen.