Rumah > Berita > Berita Industri

Adakah laser dioda dijangka memasuki pasaran pencahayaan?

2021-09-03

Bolehkah laser semikonduktor digunakan untuk pencahayaan umum pada masa akan datang? Kecekapan tenaga laser semikonduktor adalah 100 kali atau lebih tinggi daripada LED tradisional, sehingga dapat memberikan output cahaya yang sangat tinggi dengan ukuran mati yang lebih kecil. Untuk aplikasi dengan ukuran fizikal yang terhad, daya tarikan laser semikonduktor jelas, tetapi kelemahan menggunakannya untuk pencahayaan umum adalah bahawa rongga pemancar mereka sangat sempit ...

Mod kerja LED dan semikonduktor (atau laser laser) pada dasarnya sama, iaitu apabila elektron dan lubang dipolimerisasi, cahaya dipancarkan, dan panjang gelombang pelepasan bergantung pada bahan yang digunakan. Perbezaannya adalah bahawa jarak spektrum cahaya LED agak sempit, sedangkan cahaya yang dipancarkan oleh laser semikonduktor pada dasarnya panjang gelombang tunggal. Panjang gelombang pelepasan laser semikonduktor dapat berkisar dari inframerah hingga ultraviolet, dan telah banyak digunakan dalam komunikasi gentian optik, pembaca kod bar, pembaca cakera optik, dan pencetakan laser. Tetapi setakat ini, penggunaan laser semikonduktor dalam pencahayaan konvensional terbukti tidak praktikal.
Seperti laser tradisional, laser semikonduktor juga memerlukan rongga resonan untuk penguatan. Rongga resonan terdiri daripada dua satah selari yang dipisahkan oleh beberapa ratus mikron. Kedua-dua pesawat ini bertindak sebagai cermin dan memantulkan foton yang dipancarkan kembali ke rongga. Pada tahap kuasa rendah, laser semikonduktor berfungsi sama dengan LED tradisional. Apabila daya cukup besar (kira-kira 4kW / cm2), foton yang dikeluarkan di antara dua "cermin" mula merangsang bahan semikonduktor untuk mengeluarkan lebih banyak foton. Apabila penjanaan cahaya laser diimbangi dan kehilangan dalaman melebihi kehilangan dalaman, peranti mula "laser", iaitu memancarkan panjang gelombang cahaya koheren tunggal.

Terdapat juga beberapa persamaan antara LED tradisional dan laser semikonduktor: keduanya digerakkan oleh pemacu AC-DC, dan apabila suhu meningkat, output cahaya akan turun. Tetapi tidak seperti LED tradisional, laser semikonduktor nampaknya tidak dipengaruhi oleh kesan Droop. Kesan Droop meningkatkan arus pemacu, yang menghasilkan kecekapan daya yang lebih rendah (output lumen / watt input). Untuk aplikasi produk pencahayaan, LED biru konvensional mempunyai kecekapan yang lebih tinggi daripada laser semikonduktor, tetapi hanya pada arus input yang lebih rendah. Oleh itu, memandangkan kawasan substrat yang diperlukan, tidak praktikal untuk menghasilkan tahap cahaya yang sama dari LED biru konvensional.
Walaupun dioda laser telah muncul pada tahun 1960-an, mereka baru-baru ini cukup cekap tenaga untuk dipertimbangkan untuk aplikasi pencahayaan, terutama untuk lampu automotif kelas atas. BMW menyediakan lampu depan laser dan mendakwa ia 10 kali lebih terang daripada lampu depan LED dan mempunyai kecekapan 30% lebih tinggi. Ia menggunakan reflektor yang diletakkan dengan tepat untuk memantulkan laser semikonduktor biru di dalam perumahan lampu depan untuk menghasilkan sinar putih, dan kemudian menggunakan lensa yang dipenuhi fosfor untuk memfokuskannya untuk menghasilkan cahaya putih intensiti tinggi.
Bolehkah laser semikonduktor digunakan untuk pencahayaan umum pada masa akan datang? Batasan kecekapan tenaga teori LED cahaya putih yang diubah fosfor adalah sekitar 350 lumens / W, sementara produk pencahayaan komersial mendekati 200 lumens / W. Kecekapan tenaga laser semikonduktor adalah 100 kali atau lebih tinggi daripada LED tradisional, sehingga dapat memberikan output cahaya yang sangat tinggi dengan ukuran mati yang lebih kecil. Untuk aplikasi dengan ukuran fizikal yang terhad (seperti lampu depan kereta), daya tarikan laser semikonduktor jelas, tetapi kelemahan menggunakannya untuk pencahayaan umum adalah bahawa rongga pemancar mereka sangat sempit (hanya sekitar 1 hingga 2 darjah).
Pada masa ini, berapa banyak syarikat yang komited untuk menggunakan laser semikonduktor untuk pencahayaan umum masih belum jelas, tetapi sekurang-kurangnya satu syarikat telah menyediakan produk yang berkaitan. SLD Laser melancarkan komponen permukaan permukaan (SMD) LaserLight seawal tahun 2016. Komponen ini menggunakan pakej laser semikonduktor, fosfor dan lumen tinggi. Ia dapat memancarkan sekitar 500 lumens cahaya putih dalam bungkusan 7 × 7mm, dan bukan untuk mata manusia. Kerosakan, komponen optiknya yang canggih mencapai sudut pancaran tidak lebih dari 2 darjah. Komponen LaserLight SMD adalah sumber cahaya laser semikonduktor pertama di dunia yang memperoleh pensijilan keselamatan UL 8750.
Situasi yang paling mungkin adalah semikonduktor laser pertama kali digunakan pada produk pencahayaan untuk bangunan khas. Aplikasi ini memerlukan pancaran sempit dan intensiti tinggi. Sebagai contoh, di muzium, galeri, ruang runcit dan beberapa tempat khas yang lain, hanya satu sudut ruang yang perlu diterangi dan bukannya seluruh ruang. Ini bukan sahaja memerlukan estetika ruang, tetapi juga memudahkan kawalan dan penyelenggaraan. Walau bagaimanapun, kerana sinar laser semikonduktor yang sempit, untuk mengembangkan produk pencahayaan konvensional yang layak dari segi ekonomi, mungkin perlu menggabungkan serat optik atau panduan gelombang untuk memandu dan menghantar cahaya yang dipancarkan.
Dalam foto dan video aksesori pencahayaan yang disediakan oleh Baja Designs, anda dapat melihat pencahayaan laser semikonduktor yang digunakan pada kenderaan luar jalan. Baja Designs mendakwa bahawa jarak pencahayaan lampu spot OnX6 Hybrid Laser / LED dan XL Laser High Speed ​​Spot mereka adalah 350% daripada produk lampu LED kenderaan luar jalan tradisional, yang sangat sesuai untuk pertandingan di luar jalan pada waktu malam.