[发明专利]一种由激光驱动产生白光的发光介质及其制备方法

说明书

本发明公开一种由激光驱动产生白光的发光介质的制备方法，制备方法包括如下步骤：将介孔材料浸泡于含有过渡金属离子、稀土离子或碳先驱体的水溶液中，浸泡时间为1～10h，溶液浓度为0.5～3mol/L，介孔材料为无机氧化物材料制成；将经过浸泡的介孔材料干燥处理，干燥温度为60～100℃，干燥时间为10～20h；将经过干燥的介孔材料煅烧处理，煅烧温度为400～1100℃，煅烧时间为10～20h。本发明具有的有益效果：本发明所得到的发光介质对特定波段的激光具有很强的吸收能力，并且在高功率密度激光照射下不会发生结构或组成变化，具有较强的稳定性。

技术领域

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种由激光驱动产生白光的发光介质及其制备方法。

背景技术

固体发光材料广泛用于照明、固体激光器、生物成像等领域。固体中的发光可源于多种不同的基质，主要可以分为两大类，一类是分立光学活性中心的发光；另一类是源于半导体材料中常见的激子复合或带间跃迁。基于这些不同的发光材料，目前白光的产生方案也可以分为两种，一种是在荧光灯中通过不同荧光材料的不同波段发光的适当组合来实现白光；另一种是目前LED中通过蓝光芯片来激光黄光荧光粉，剩余蓝光和黄光组合来实现白光。

此外，白光的产生也可以完全不依赖于上述各种发光材料，例如化学燃烧来产生白光已被沿用数千年，电的大规模使用则为白光光源提供了更加方便的解决方案，焦耳热可迅速将物体加热到1000度以上，这一发光原理可以简单的用普朗克的黑体辐射定律来描述，因此其发光光谱只和物体温度有关，原则上电流大小来控制白光光谱。除电加热外，聚焦的激光也可以迅速的将物体从室温加热到很高的温度，从而产生明亮的发光。和电驱动相比，激光驱动的热光源在光谱宽度以及可集成型等方面具有显著的优势，在光谱检测等领域有很大应用前景。

热光源对材料有很高的要求。尤其对于激光驱动的热光源材料来说，该材料不但需要有较高的热稳定性，还需要对照射激光有很强的吸收并且有很高的抗激光损伤阈值，因此难熔的氧化物是这一光源材料的首要选项。此外，为了抑制热传导造成的激光能量的损失，需要该光源材料还具有较低的导热系数。在材料中引入介孔微结构是降低材料导热系数以及隔热材料开发的常用手段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种由激光驱动产生白光的发光介质及其制备方法，发光介质对激光具有很强的吸收能力，且在高功率密度的激光照射下不会产生发生结构或组成变化。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种由激光驱动产生白光的发光介质的制备方法，包括如下步骤：

将介孔材料浸泡于含有过渡金属离子、稀土离子或碳先驱体的水溶液中，浸泡时间为1～10h，溶液浓度为0.5～3mol/L，介孔材料为无机氧化物材料制成；

将经过浸泡的介孔材料干燥处理，干燥温度为60～100℃，干燥时间为10～20h；

将经过干燥的介孔材料煅烧处理，煅烧温度为400～1100℃，煅烧时间为10～20h。

进一步地，所述介孔材料为SBA-15、TiO₂、ZrO₂或HfO₂。

进一步地，所述溶液为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。

进一步地，所述将经过干燥的介孔材料煅烧处理的步骤中，介孔材料在还原性气体或惰性气体环境中进行煅烧。

进一步地，还包括如下步骤：

将经过煅烧的介孔材料自然冷却至室温。