[发明专利]波长转换装置及其制备方法、激光荧光转换型光源

说明书

本发明公开了一种波长转换装置及其制备方法、激光荧光转换型光源，所述波长转换装置包括依次堆叠的氧化铝基板层、银反射层和发光玻璃层，所述银反射层反射从所述发光玻璃层中出射的光，所述波长转换装置还包括：玻璃保护层，所述玻璃保护层设置在所述银反射层与所述发光玻璃层之间，并且所述玻璃保护层中的玻璃的折射率低于所述发光玻璃层中的玻璃的折射率，且不会与银发生变色反应。本发明通过设置有用于隔离银反射层和发光玻璃层的玻璃保护层，能够进一步的提升反射效果和发光亮度，避免了银反射层与发光玻璃层发生变色反应，能够实现较高的发光效率和发光饱和度。

技术领域

本发明涉及光学能源领域，尤其涉及一种波长转换装置及其制备方法、激光荧光转换型光源。

背景技术

作为目前各种激光光源中发展较快、应用较广的一种激光光源，激光荧光转换型光源包括激光器、波长转换装置和输出端，其中，通常由依次堆叠的基板层、反射层和发光层(以下称为“三层堆叠结构”)组成的波长转换装置在激光器的激发下产生需要的颜色光，并且经由输出端输出。可以看出，波长转换装置是激光荧光转换型光源的关键部件，其可靠性、发光效率、发光亮度等性能的高低直接决定激光荧光转换型光源的优劣。然而，随着激光器功率的提高，对于波长转换装置的可靠性、发光效率、发光亮度等性能的要求也不断提高。当高功率激光器发出的激光照射波长转换装置时，波长转换装置的发光层吸收激发光并转换成受激光，发光层温度很快升高且热量迅速增加，反射层一方面对发光层出射的受激光进行反射，另一方面起到导热的作用，将发光层的热量传递到基板层进行散热，由于发光层的发光效率与温度呈反比，因此需要反射层不仅要具有较高的、反射率，还要有较高导热率和较低的热阻。

在现有技术中，波长转换装置主要通过改进反射层的结构来解决上述问题，具体地，主要采用两种类型的反射层：一种是漫反射层；另一种是金属(例如，银、铝)反射层。漫反射层全部由无机材料组成，耐热性较高，使得波长转换装置能够承受大功率激发光，但是为了保证较高的反射率，漫反射层的烧结结构通常是多孔结构，造成热阻较高，从而不利于波长转换装置发光层热量向导热基板的传递，造成发光亮度下降，热稳定性低，虽然可以通过减薄漫反射层的厚度来降低热阻，但是会降低其反射率，因此，漫反射层在原理上无法同时保证较高的导热性和反射率。金属反射层由银粉与发光层共烧形成。为了保证光饱和度，发光层通常选用折射率较高的玻璃粉，而这类玻璃粉通常含有Cu²⁺，Sn²⁺，Sb²⁺，Co²⁺等重金属离子，容易与金属反射层中的银发生变色反应，导致光饱和度降低。现有技术中有针对这一问题采用银粉、玻璃粉和有机载体混合烧结形成金属玻璃反射层，虽然一定程度上可以缓解银与发光层玻璃直接发生变色反应，但并不能完全阻止变色反应的发生，并且该结构的反射层由于含有玻璃结构而使其反射率达不到纯金属反射的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种波长转换装置及其制备方法、激光荧光转换型光源，通过设置有用于隔离银反射层和发光玻璃层的玻璃保护层，能够进一步的提升反射效果和发光亮度，避免了银反射层与发光玻璃层发生变色反应，实现较高的发光效率和发光饱和度。此外，由于银反射层与外界的空气和水分完全隔离，本发明的波长转换装置和激光荧光转换型光源具有更高的长期可靠性。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

根据本发明的实施例，提出了一种波长转换装置，其包括依次堆叠的氧化铝基板层、银反射层和发光玻璃层，所述银反射层反射从所述发光玻璃层中出射的光。所述波长转换装置还包括玻璃保护层。所述玻璃保护层设置在所述银反射层与所述发光玻璃层之间，并且所述玻璃保护层中的玻璃的折射率低于所述发光玻璃层中的玻璃的折射率，且不会与银发生变色反应。

优选地，所述玻璃保护层被形成为包裹所述银反射层的上表面和侧壁。可替代地，所述发光玻璃层被形成为包裹所述玻璃保护层的上表面以及所述玻璃保护层和所述银反射层的侧壁。