Otthon > hírek > Ipari hírek

Várhatóan a lézerdióda belép a világítási piacra?

2021-09-03

Használhatók -e a jövőben félvezető lézerek általános világításra? A félvezető lézerek energiahatékonysága 100 -szor vagy még magasabb, mint a hagyományos LED -eké, így nagyon nagy fénykibocsátást tud biztosítani kisebb szerszámméret mellett. Korlátozott fizikai méretű alkalmazások esetén a félvezető lézerek vonzereje nyilvánvaló, de az általános megvilágításhoz való használatuk hátránya, hogy kibocsátó üregük nagyon szűk ...

A LED és a félvezető lézer (vagy lézer LED) működési módja alapvetően ugyanaz, vagyis amikor elektronokat és lyukakat polimerizálnak, fényt bocsátanak ki, és az emissziós hullámhossz a felhasznált anyagtól függ. A különbség az, hogy a LED fény spektrális tartománya viszonylag szűk, míg a félvezető lézer által kibocsátott fény alapvetően egyetlen hullámhosszú. A félvezető lézerek emissziós hullámhossza az infravörös és az ultraibolya között változhat, és széles körben használják az optikai szálak kommunikációjában, vonalkódolvasókban, optikai lemezolvasókban és lézernyomtatásban. De eddig a félvezető lézerek alkalmazása hagyományos megvilágításban nem praktikusnak bizonyult.
A hagyományos lézerekhez hasonlóan a félvezető lézereknek is szükségük van rezonáns üregekre az erősítéshez. A rezonáns üreg két párhuzamos síkból áll, amelyeket néhány száz mikron választ el. Ez a két sík tükörként működik, és visszaveri a kibocsátott fotonokat az üregbe. Alacsony teljesítményszinten a félvezető lézerek a hagyományos LED -ekhez hasonlóan működnek. Amikor a teljesítmény elég nagy (kb. 4kW/cm2), a két "tükör" között kilövő fotonok elkezdik stimulálni a félvezető anyagot, hogy több fotont bocsásson ki. Amikor a lézerfény keletkezése eltolódik, és a belső veszteség meghaladja a belső veszteséget, a készülék "lézer" -be kezd, vagyis egyetlen hullámhosszú koherens fényt bocsát ki.

A hagyományos LED-ek és a félvezető lézerek között is van némi hasonlóság: mindkettőt AC-DC meghajtók táplálják, és amikor a hőmérséklet emelkedik, a fénykibocsátás csökken. A hagyományos LED -ekkel ellentétben azonban úgy tűnik, hogy a félvezető lézereket nem befolyásolja a Droop -hatás. A Droop effektus növeli a meghajtó áramát, ami alacsonyabb energiahatékonyságot eredményez (kimenő lumen/bemeneti watt). A világítástechnikai alkalmazásokhoz a hagyományos kék LED -ek nagyobb hatékonysággal rendelkeznek, mint a félvezető lézerek, de csak alacsonyabb bemeneti áramok mellett. Ezért a szükséges hordozófelületet figyelembe véve nem célszerű azonos színű fényt előállítani egy hagyományos kék LED -ből.
Bár a lézerdiódák az 1960-as években jelentek meg, csak a közelmúltban voltak elég energiahatékonyak ahhoz, hogy figyelembe vegyék a világítási alkalmazásokban, különösen a csúcskategóriás autófényeknél. A BMW lézerfényszórókat biztosított, és azt állította, hogy 10 -szer világosabb, mint a LED -es fényszórók, és 30% -kal nagyobb hatékonysággal rendelkezik. Pontosan elhelyezett reflektorral tükrözi a kék félvezető lézert a fényszóróház belsejében, hogy fehér fénysugarat hozzon létre, majd foszforral töltött lencsével fókuszálja, hogy nagy intenzitású fehér fényt állítson elő.
Használhatók -e a jövőben félvezető lézerek általános világításra? A foszforral átalakított fehér fényű LED elméleti energiahatékonysági határa körülbelül 350 lumen/W, míg a kereskedelmi világítási termékek közel 200 lumen/W. A félvezető lézerek energiahatékonysága 100 -szor vagy még magasabb, mint a hagyományos LED -eké, így nagyon nagy fénykibocsátást tud biztosítani kisebb szerszámméret mellett. A korlátozott fizikai méretű alkalmazásoknál (például autó fényszórói) nyilvánvaló a félvezető lézerek vonzereje, de az általános világításhoz való használatuk hátránya, hogy sugárzó üregük nagyon szűk (csak körülbelül 1-2 fok).
Jelenleg még nem világos, hogy hány vállalat elkötelezett amellett, hogy félvezető lézereket használ az általános világításhoz, de legalább egy vállalat már nyújtott kapcsolódó termékeket. Az SLD Laser már 2016-ban piacra dobta a LaserLight felületre szerelhető (SMD) alkatrészeket. Ez az alkatrész kék félvezető lézereket, foszforokat és nagy fényáramú csomagokat használ. 7 × 7 mm -es csomagolásban körülbelül 500 lumen fehér fényt bocsáthat ki, és nem emberi szemnek való. Sérülés, kifinomult optikai alkatrészei legfeljebb 2 fokos sugárzási szöget érnek el. A LaserLight SMD komponens a világ első félvezető lézer fényforrása, amely megszerezte az UL 8750 biztonsági tanúsítványt.
A legvalószínűbb helyzet az, hogy a lézer félvezetőket először speciális épületek világítási termékeire alkalmazzák. Ezek az alkalmazások keskeny és nagy intenzitású gerendákat igényelnek. Például múzeumokban, galériákban, üzlethelyiségekben és néhány más különleges helyen csak a tér egyik sarkát kell megvilágítani a teljes tér helyett. Ez nem csak a tér esztétikájának szükségessége, hanem egyszerűsíti az irányítást és a karbantartást is. A félvezető lézerek keskeny sugárzása miatt azonban a gazdaságilag megvalósítható hagyományos világítási termékek kifejlesztéséhez szükség lehet optikai szálak vagy hullámvezetők kombinálására a kibocsátott fény irányításához és továbbításához.
A Baja Designs által biztosított világítási kiegészítők fotóin és videóin láthatók a terepjárókban használt félvezető lézervilágítás. A Baja Designs azt állítja, hogy OnX6 Hybrid Laser/LED és XL Laser High Speed ​​Spot spotlámpáik megvilágítási távolsága 350% -a a hagyományos LED-es off-road járművek világítási termékeinek, ami nagyon alkalmas éjszakai off-road versenyekre.