白光LED由于其节能、光效高、寿命长和反应快的特点被广泛的应用于照明领域。但是随着LED(Light Emitting Diode)芯片功率的不断提高和人们对高功率白光LED的需求，传统的荧光粉配合蓝光芯片的缺点逐渐暴露出来。当LED芯片在高功率下工作时，有一半以上的电能转换为热能，而采用的荧光粉混合硅胶具有不耐高温、光衰大、均匀性差的问题，这使得荧光粉+LED芯片在高功率白光光源的应用上出现了瓶颈。　　本文提出采用Ce∶YAG单晶和陶瓷取代目前的商用荧光粉来制作高功率白光光源。通过提拉法制备了不同Ce离子掺杂浓度的Ce∶YAG单晶，由高温固相法制备了Ce∶YAG陶瓷。采用X射线衍射仪、紫外可见吸收光谱仪、积分球测试系统对激光激发的单晶和陶瓷的光学性能做了分析。使用T3ster热瞬态测试仪、FloEFD散热模拟软件等对单晶封装的高功率白光LED光源进行了光学和热学的性能分析。实验的结果如下:　　XRD的测试表明Ce离子的掺杂并未改变单晶和陶瓷的YAG相。由紫外可见吸收光谱可得，掺Ce的YAG单晶和陶瓷都在460nm附近出现强烈的吸收，表明二者均可以与蓝光LED芯片和LD激光的波长相匹配。而荧光谱的分析表明，采用445nm的光去激发单晶和陶瓷，二者均在530nm的中心附近出现较宽的发射峰。积分球的光电测试分析表明，对于厚度1mm的单晶和陶瓷，在注入电流2.6A的激光激发下，掺杂浓度为0.3mol％的陶瓷和1.5mol％的单晶光通量最高，对应为617.2lm和615.40lm。不过即使在激光输出功率为2.61W，材料中心功率密度达10.8W/mm2的激发下，单晶和陶瓷均未达到饱和，对应的光光转换效率约为240lm/W。实验过程中，Ce∶YAG的单晶和陶瓷均未出现温度猝灭的现象。采用T3ster对LED模块的传热进行测试分析，结果表明制作的模块热阻小，传热性能好，不过随着外部温度的提升其散热性能会稍微下降。对模块的光电性能分析表明，在1A的注入电流下，光效为87.3lm/W。　　实验中无论是Ce∶YAG单晶还是陶瓷，均面临转换光缺少红光的问题，这一问题有待后期进一步研究。不过其显色指数依旧在Ra=60以上，完全可以满足在高功率汽车大灯方面的应用。