Источник света - заявка 2016147403 на патент на изобретение в РФ

1. Источник (1) света, содержащий по меньшей мере один источник когерентного возбуждающего излучения (3) в виде твердотельного лазера (2) и по меньшей мере один монокристалл (4) кристаллофосфора, содержащий по меньшей мере один допирующий элемент для осуществления по меньшей мере частичного преобразования когерентного возбуждающего излучения (3) в свет (5), отличающийся тем, что монокристаллический кристаллофосфор (4) представляет собой вещество типа оксида с химической формулой
х, Lu1-x)aAlbO12:Cec,
где А - по меньшей мере один из химических элементов Y, Gd и Tb,
а - число в интервале от 0,5 до 20,
b - число в интервале от 0,5 до 20,
с - положительное число в интервале от 0,0005 до 0,2,
х - положительное число в интервале от 0 до 1,
при этом значение стехиометрического отношения а:b составляет 0,5-0,7.
2. Источник по п. 1, отличающийся тем, что значения сих находятся в следующих интервалах:
0,0005 < с < 0,03 и
0,0005 < х < 0,9999.
3. Источник (1) света, содержащий по меньшей мере один источник когерентного возбуждающего излучения (3) в виде твердотельного лазера (2) и по меньшей мере один монокристалл (4) кристаллофосфора, содержащий по меньшей мере один допирующий элемент для осуществления по меньшей мере частичного преобразования когерентного возбуждающего излучения (3) в свет (5), отличающийся тем, что монокристаллический кристаллофосфор (4) представляет собой вещество типа оксида с химической формулой
B1-qAlO3:Dq,
где В - по меньшей мере один из химических элементов Y, Lu и Gd,
D - по меньшей мере один из химических элементов Eu, Sm, Ti, Mn, Pr, Dy, Cr и Се,
q - число в интервале от 0,0001 до 0,2,
а содержание химических элементов, обозначенных в указанной химической формуле, как D, составляет 0,01-20 молярных процентов.
4. Источник по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что монокристаллический кристаллофосфор (4) содержит наведенные центры окраски, соответствующие кислородным вакансиям.
5. Источник по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что монокристалл (4) кристаллофосфора получен из монокристаллической заготовки.
6. Источник по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что источник когерентного возбуждающего излучения (3) в виде твердотельного лазера (2) имеет максимум испускания в спектральном интервале 340-480 нм, а свет (5), излучаемый монокристаллом (4) кристаллофосфора, является, по существу, белым светом, соответствующим цветовой температуре в диапазоне от 2700 K до 10000 K.
7. Источник по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что монокристалл (4) кристаллофосфора имеет по меньшей мере одну поверхность, прошедшую один из следующих видов обработки: шлифование, полирование, нанесение антиотражающего слоя (7), структурирование поверхности и нанесение слоя материала, полученного измельчением монокристалла (4) кристаллофосфора.
8. Источник по п. 7, отличающийся тем, что указанный нанесенный слой (20) измельченного материала получен по меньшей мере из двух материалов в виде монокристаллов (4) кристаллофосфора, имеющих различные параметры.
9. Источник по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что для выведения излучаемого им света (5) в желательном направлении монокристалл (4) кристаллофосфора выполнен, как оптический элемент в форме прямоугольного параллелепипеда, полусферы, сферического сегмента, прямого кругового конуса, пирамиды, многогранника, или имеет симметричную форму.
10. Источник по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что по меньшей мере часть объема монокристалла (4) кристаллофосфора структурирована с целью получения однородного по цвету рассеянного излучаемого света (5) и/или максимизации интенсивности света (5), излучаемого в желательном направлении.
11. Источник по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что к монокристаллу (4) кристаллофосфора присоединен дополнительный монокристалл (6) кристаллофосфора, причем для обеспечения желательной цветовой температуры, соответствующей комбинированному потоку излучаемого света (5), максимум в спектре излучаемого света (5) находится в спектральном интервале 560-680 нм.
12. Источник по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что монокристалл (4) кристаллофосфора связан с охлаждающим средством (9).
13. Источник по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что источник (2) когерентного возбуждающего излучения (3) и монокристалл (4) кристаллофосфора связаны светопроводом в виде оптоволокна (10) или планарного оптического волновода, прикрепленного к монокристаллу (4) оптическим клеем.
14. Источник по любому из пп. 1-13 отличающийся тем, что содержит оптическую линзу (11), установленную между источником (2) когерентного возбуждающего излучения (3) и монокристаллом (4) кристаллофосфора с возможностью направлять когерентное возбуждающее излучение (3) на поверхность (17) возбуждения монокристалла (4).
15. Источник по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один держатель (12) монокристалла (4) кристаллофосфора и по меньшей мере один элемент (13), способный направлять свет (5), излученный монокристаллом (4).
16. Источник по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что монокристаллу (4) кристаллофосфора придана форма цилиндра или удлиненного прямоугольного параллелепипеда, при этом боковые стороны монокристалла являются полированными, а его выходная грань (14), с целью облегчить выведение через нее излучаемого света (5), выполнена шлифованной или снабжена антиотражающим слоем (7) или поверхностной структурой (8).
17. Источник по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что поверхность (17) возбуждения монокристалла (4) кристаллофосфора одновременно является излучающей поверхностью (18).
18. Источник по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что монокристалл (4) кристаллофосфора составлен по меньшей мере из двух тонких пластинок (15), образующих многослойную структуру.
19. Источник по п. 18, отличающийся тем, что каждая тонкая пластинка (15) изготовлена из монокристалла (4) кристаллофосфора с параметрами, отличными от параметров монокристаллов (4) кристаллофосфора, из которых изготовлены другие пластинки.
Наверх