Des chercheurs de l'université de Lanzhou développent un phosphore jaune à structure grenat à haut rendement pour l'éclairage laser haute puissance.

Wang Deyin et Wang Yuhua, du laboratoire LPR de l'université de Lanzhou, ont mis au point un nouvel émetteur jaune excitable par la lumière bleue, BaLu₂(Mg₀.₆Al₂.₈Si₁.₆)O₁₂:Ce³⁺, en substituant les paires Al³⁺-Al³⁺ par des paires Mg²⁺-Si⁴⁺ dans BaLu₂Al₄SiO₁₂:Ce³⁺. Ils ont ainsi atteint un rendement quantique externe (EQE) de 66,2 %. Cette substitution a induit un décalage vers le rouge et un élargissement de l'émission du Ce³⁺, ainsi qu'une diminution de la stabilité thermique. Ces modifications spectrales sont attribuées à des altérations du champ cristallin local et de la symétrie de position du Ce³⁺ dues à la substitution Mg²⁺-Si⁴⁺.

Afin d'évaluer la faisabilité de cet émetteur jaune pour l'éclairage laser haute puissance, il a été intégré à une roue de phosphore. Excité par un laser bleu à une densité de puissance de 90,7 W/mm², l'émetteur jaune a délivré un flux lumineux de 3 894 lm sans saturation d'émission notable. Sous excitation par une diode laser bleue (LD) à une densité de puissance de 25,2 W/mm², la roue de phosphore a produit une lumière blanche brillante avec un flux lumineux de 1 718,1 lm, une température de couleur corrélée de 5 983 K, un indice de rendu des couleurs (IRC) de 65,0 et des coordonnées de chromaticité de (0,3203 ; 0,3631).

Ces résultats démontrent le potentiel significatif du nouvel émetteur jaune synthétisé pour les applications d'éclairage laser haute puissance.