激光照明/显示作为一种替代传统光源的新型照明/显示技术,具有结构紧凑、使用寿命长、亮度高、方向性好和色域覆盖广的优势。激光远程激发荧光转换材料是目前获得激光照明/显示用荧光光源的主流方案,荧光陶瓷具有热稳定性好、发光效率高和易于实现结构组分设计的优点,成为了激光照明/显示用荧光转换材料的首选。Ce:Lu AG/Ce:YAG荧光陶瓷具有高的量子效率和低热猝灭,非常适合用于高功率激光照明/显示转换材料。为了满足激光照明/显示的应用需求,需对荧光陶瓷进行结构设计和优化,达到高发光效率的同时具有高的发光均匀性和稳定的颜色。基于以上背景,本论文通过固相反应结合真空烧结技术制备Ce:Lu AG透明荧光陶瓷,研究了掺杂浓度和陶瓷厚度对光电色性能的影响。通过微结构设计,制备不同孔隙率和微孔大小的多孔Ce:Lu AG/Ce:YAG陶瓷,并对其微观结构和发光性能进行了表征。主要工作如下:（1）通过固相反应真空烧结制备了0.05、0.1、0.2、0.3、0.4 at.%Ce:Lu AG透明陶瓷,系统研究了掺杂浓度对Ce:Lu AG陶瓷COB封装LED器件的发光性的影响,并对LD激发下的不同厚度陶瓷的发光饱和性能进行了探究。0.2 at.%Ce:Lu AG具有最高的PL发射强度,热猝灭性能优异（225°C下仅降低7%）。不同浓度Ce:Lu AG陶瓷在454 nm蓝光LED激发下的吸收和发射特性表明,掺杂浓度的提高增强了对蓝光的吸收,获得可调的CCT（5653 K-7433 K）,0.1 at.%Ce:Lu AG陶瓷的发光效率最高,为179 lm/W。在功率密度为24.6 W/mm~2的450nm LD激发下,1 mm厚的0.1 at.%Ce:Lu AG陶瓷的光通量达到3646 lm而没有达到发光饱和。（2）为改善荧光陶瓷在应用于激光投影系统时高功率激发下的CCT偏高和颜色漂移问题,通过引入气孔作为散射中心,对Ce:Lu AG陶瓷进行微结构设计,制备了0、5、10、15、20 vol.%不同孔隙率的多孔0.3 at.%Ce:Lu AG荧光陶瓷。表面微观形貌显示,多孔陶瓷中的气孔分布均匀,呈不规则多边形,15、20 vol.%孔隙率的陶瓷中出现了连通气孔。研究了不同厚度、不同孔隙率的多孔0.3 at.%Ce:Lu AG陶瓷在透射模式下的LED发光性能,结果表明0.3 mm厚、PMMA添加量为0 vol.%的Ce:Lu AG多孔陶瓷具有最高的光提取效率和对蓝光的散射吸收效果,发光效率为210 lm/W。进一步研究了0.3 mm厚多孔Ce:Lu AG荧光陶瓷中孔隙率对蓝光LD激发下的发光饱和性能、发光均匀性和发光颜色稳定性的影响。采用450 nm LD以反射模式激发荧光陶瓷,不同孔隙率的多孔Ce:Lu AG陶瓷在15 W激光激发下没有发生发光饱和,孔隙率为5 vol.%的Ce:Lu AG陶瓷获得4290 lm的高光通量,且随着入射功率增加,具有稳定的CCT（7190 K-7288K）和发光颜色（色坐标从（0.2688,0.4693）移动至（0.2711,0.4453））,在10°-170°不同角度发光均匀性测试中得到的CCT稳定在6600 K左右。结果表明,多孔Ce:Lu AG陶瓷可作为高发光效率、发光颜色稳定的激光投影用颜色转换器。（3）为了解决Ce:YAG荧光陶瓷在激光照明应用中的“黄环效应”等发光均匀性问题,并提高发射光的方向性,制备了孔隙率为0、2.5、5、10、15、20vol.%的多孔Ce:YAG陶瓷。孔隙率为10 vol.%时,荧光陶瓷的最高光通量达到3430 lm,15、20 vol.%孔隙率的Ce:YAG陶瓷发生了发光饱和,这是由于高孔隙率荧光陶瓷的热导率急剧降低所致。发光均匀性和颜色稳定性测试表明,随着入射功率升高至15 W,10 vol.%孔隙率Ce:YAG陶瓷的CCT稳定在6636-6901 K范围内,色坐标从（0.3025,0.3788）移动至（0.2995,0.3607）,在10°-90°不同角度下测试得到的CCT在4272 K-4448 K范围内小幅变化。进一步评估了不同孔隙率Ce:YAG陶瓷的光斑限制能力,结果表明10 vol.%孔隙率Ce:YAG陶瓷具有相对较小的光斑发射面积,中心亮度达1669592 cd/m~2。进一步研究了10 vol.%孔隙率,不同气孔大小（1.8μm、3μm、5μm、10μm、15μm）的多孔Ce:YAG陶瓷的发光性能。气孔大小为5μm的多孔Ce:YAG陶瓷最高光通量达4020 lm,具有稳定的功率相关CCT（7028 K-7315 K）和颜色稳定性（色坐标从（0.2962,0.3635）偏移至（0.2938,0.3479））。结果表明,多孔Ce:YAG荧光陶瓷兼具高的发光饱和阈值和颜色稳定性,且具有优异的发光均匀性和集光性能,非常适合用作高发光质量的激光照明颜色转换器。