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激光照明是一种用激光和荧光材料所组合而成的新兴照明技术,因其具有光效高、方向性强、单色性好以及适于光纤传输等优势,还可解决大功率LED效率骤降的问题,受到现在许多科研工作者的广泛关注,有望在博物馆照明,飞机大灯,海底探测等领域得到广泛应用。荧光材料在激光照明中起光转换的作用,是实现白光照明的一个非常关键的因素。由于激光照明的输出能量比LED照明的输出能量高很多,所以用于激光照明的荧光材料在光转换的同时需要承受一定的热载荷。荧光陶瓷具有高热导率,高透光率,发光效率高,耐腐蚀,耐高温,寿命长,易掺杂等优点,是一种非常适合激光照明的荧光材料。而目前Lu AG荧光陶瓷的透过率较低,Lu AG:Ce3+荧光陶瓷中缺乏红光成分,导致组装的激光照明系统存在显色指数低,色温高的问题,不能满足现代照明质量要求。针对上述问题,本文采用高温固相法在真空钨丝炉中进行陶瓷烧结,主要研究内容如下:（1）Lu AG透明陶瓷和Lu AG:Ce3+荧光透明陶瓷的制备与性能研究:采用高温固相法在真空钨丝炉中1700℃下烧结透明陶瓷。通过控制单一变量的方法,探索了助溶剂二氧化硅的掺杂量,原料球磨时间,陶瓷烧结工艺对陶瓷片可见光透过率的影响。然后在Lu AG基体中掺杂不同含量Ce3+离子制备了荧光陶瓷。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、荧光分光光度计、紫外可见光谱仪（UV-Vis）表征手段,测试了陶瓷的物相结构,分析了透明陶瓷在不同实验条件下的晶界结构与晶粒大小,测试了荧光陶瓷的激发光谱和发射光谱,以及在不同实验条件下的陶瓷可见光透过率。结果表明:当Si O2的掺杂量为0.2wt%,Ce3+浓度为x=0.02时,Lu AG:Ce3+陶瓷具较高的透过率,在800 nm处达76%。同时随着Ce3+浓度的增加,发射光谱红移了22nm。（2）Mn2+离子在Lu AG:Ce3+陶瓷中的占位研究和发光性能:为了提高激光照明的显色性,荧光材料的发射光谱中需要有红色光谱部分。而Lu AG:Ce3+荧光陶瓷缺乏红光。我们在Lu AG:Ce3+陶瓷中掺杂不同浓度的Mn2+离子以增加红光成分来提高激光照明的显色性。通过XRD、SEM、EDS能谱仪、荧光分光光度计、紫外可见光谱仪对陶瓷进行表征,计算了Ce3+离子向不同含量Mn2+离子的能量转移效率。结果表明,Mn2+离子进入Lu AG基体中先占据Al3+离子的八面体位置,浓度过高后过多的Mn2+离子占据Lu3+离子的十二面体的位置。并且Mn2+离子的掺杂增加了发射光谱中的红光成分。随着Mn2+离子的浓度的增加,成功制备了从绿色到黄色再到橙红色的一系列荧光透明陶瓷,且Ce3+→Mn2+能量转移效率逐渐增加。（3）Gd3+离子对Lu AG:Ce3+,Mn2+陶瓷发光性能和透过率的影响:由于Mn2+在Lu AG基体中的发光特性,在588 nm处发出橙红光,导致Lu AG:Ce3+,Mn2+陶瓷发射光谱中红光比例较小,且掺杂Mn2+离子浓度较大后透过率降低较多的缺点。我们用Gd3+离子取代部分Lu3+离子,成功制备了Lu3-xGdxAl5O12:Ce3+,Mn2+荧光透明陶瓷。并通过XRD、SEM、EDS能谱仪、荧光分光光度计、紫外可见光谱仪对陶瓷进行表征。结果表明Gd3+离子的掺杂使得Ce3+离子的发射峰红移了30 nm,Mn2+离子的发射峰红移了20 nm,增加了红光比例,显色性从80.1提高到81.5,并且在相同Mn2+浓度下陶瓷的可见光透过率有所提高。（4）激光照明系统的搭建和应用性能:设计了激光二极管与陶瓷片距离可调的夹持装置,并搭建了激光照明系统。通过HSP6000光谱分析系统对不同Mn2+浓度的Lu AG:Ce3+,Mn2+陶瓷和不同Gd3+浓度的Lu3-xGdxAl5O12:Ce3+,Mn2+陶瓷与蓝光激光组合的激光照明系统进行了一系列数据的测试,包括色坐标,色温,显示指数,流明率。结果表明Lu AG:Ce3+,Mn2+陶瓷的最高显色指数可以达到80.1,色温为3298 K。Lu3-xGdxAl5O12:Ce3+,Mn2+陶瓷的最高显色指数可以达到81.5,色温为3465 K。满足现代照明质量要求。