白雷射

白雷射

白雷射是基於雷射來產生高亮度白光的一種照明光源技術 。 嚴格來說,“單色性”是雷射的基本特性之一,因此雷射本身不可能是白色的,因為“白色”本身就與“單色性”相矛盾。所謂“白雷射”,就是利用單色的雷射來轉換成白光的一種照明技術 。由於使用了雷射作為能量源,白雷射天生就具有了雷射的基因,即具有高亮度、高準直度的特點 。

原理

白雷射有兩種實現方法。

紅、綠、藍三基色雷射合成形成白色光

由於三基色雷射都具有高亮度、高準直度的特點,因此採用這種方法合成的白雷射具有與雷射同樣的準直性 ,可以實現一條傳播距離很遠的白色的光線。這條白色的光線經過擴束,可以形成白色照明斑。

優點:

準直性高,與雷射接近 ;

白色色溫可調:通過改變紅綠藍三基色的比例可以動態切換髮光顏色以及白色色溫。其原理類似於三基色LED。

缺點:

由於使用了多種雷射,成本也是多顆雷射的總和,因此價格昂貴;

雷射本身有散斑,多種雷射合成後散斑依然存在,因此在白色照明區域中有斑駁的顆粒感;

白雷射光譜由紅藍綠三條線狀光譜組成,光譜是離散狀的。在後續的光學處理中非常容易因為色散現象而分離,白色又重新分開成為紅綠藍三色光;

類似於雷射本身,安全性是在套用中必須考量的因素。

採用螢光功能材料將單色雷射轉換成白色光

最直接的方法是用黃色螢光功能材料將藍色雷射轉換成白色光,其原理 類似於白光LED。諾獎獲得者、白光LED發明人中村修二預言 ,雷射照明(利用螢光功能材料將單色雷射轉換成白色光的方案)未來將取代LED照明成為新一代照明技術,並發表了一系列相關學術論文 。

但與白光LED不同的是,這種白雷射中的螢光功能材料需要承受10倍強度以上的雷射轟擊,只有這樣才能實現遠高於白光LED光強的白雷射光源 。如果採用LED用的普通螢光材料,在雷射激發下瞬間就會因為自身的發熱而燒黑 。因此這種白雷射的在材料技術上的要求更高 。寶馬i8的雷射車燈就是採用這種白雷射技術製作的。

優點:

只採用一種雷射源,成本低。當然仍然比LED要高出很多,但是能夠實現LED所不能實現的遠照功能,更適用於一些特殊的套用 。

由於雷射經過了螢光轉換,雷射本身的散斑和相干性被徹底消除,不存在雷射散斑現象 ;

在白雷射轉換過程中,大部分雷射能量被轉換成寬譜光,發光角度明顯增加。這使得其使用安全性高於純雷射,更適用於一些民用的場合 。

缺點:

由於在白雷射轉換過程中的發光角度增加,光準直性比雷射要差;

在白雷射轉換過程中,產生的螢光雜散光較多,在後端的光學處理中需要處理 。

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紅、綠、藍三基色雷射合成形成白色光

由於三基色雷射都具有高亮度、高準直度的特點,因此採用這種方法合成的白雷射具有與雷射同樣的準直性 ,可以實現一條傳播距離很遠的白色的光線。這條白色的光線經過擴束,可以形成白色照明斑。

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優點:

3.

準直性高,與雷射接近 ;

4.

白色色溫可調:通過改變紅綠藍三基色的比例可以動態切換髮光顏色以及白色色溫。其原理類似於三基色LED。

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缺點:

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由於使用了多種雷射,成本也是多顆雷射的總和,因此價格昂貴;

7.

雷射本身有散斑,多種雷射合成後散斑依然存在,因此在白色照明區域中有斑駁的顆粒感;

8.

白雷射光譜由紅藍綠三條線狀光譜組成,光譜是離散狀的。在後續的光學處理中非常容易因為色散現象而分離,白色又重新分開成為紅綠藍三色光;

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類似於雷射本身,安全性是在套用中必須考量的因素。

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採用螢光功能材料將單色雷射轉換成白色光

最直接的方法是用黃色螢光功能材料將藍色雷射轉換成白色光,其原理 類似於白光LED。諾獎獲得者、白光LED發明人中村修二預言 ,雷射照明(利用螢光功能材料將單色雷射轉換成白色光的方案)未來將取代LED照明成為新一代照明技術,並發表了一系列相關學術論文 。

但與白光LED不同的是,這種白雷射中的螢光功能材料需要承受10倍強度以上的雷射轟擊,只有這樣才能實現遠高於白光LED光強的白雷射光源 。如果採用LED用的普通螢光材料,在雷射激發下瞬間就會因為自身的發熱而燒黑 。因此這種白雷射的在材料技術上的要求更高 。寶馬i8的雷射車燈就是採用這種白雷射技術製作的。

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優點:

12.

只採用一種雷射源,成本低。當然仍然比LED要高出很多,但是能夠實現LED所不能實現的遠照功能,更適用於一些特殊的套用 。

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由於雷射經過了螢光轉換,雷射本身的散斑和相干性被徹底消除,不存在雷射散斑現象 ;

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在白雷射轉換過程中,大部分雷射能量被轉換成寬譜光,發光角度明顯增加。這使得其使用安全性高於純雷射,更適用於一些民用的場合 。

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缺點:

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由於在白雷射轉換過程中的發光角度增加,光準直性比雷射要差;

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在白雷射轉換過程中,產生的螢光雜散光較多,在後端的光學處理中需要處理 。

套用

白雷射具有與雷射相似的高亮度和高準直性的特點,這是白光LED所不能取代的。然而白雷射的價格也比白光LED高得多,因此白雷射更適用於白色LED不能勝任的場合。當然,隨著產業化的形成和雷射價格的逐漸下降,白雷射的價格也一直處於下降的趨勢。總有一天會在通用照明市場與白光LED一較高下。

白雷射有以下用途 :

特種照明。包括舞台光束燈、遠程探照燈等。

車輛照明。包括汽車前照燈和遠射輔助照明燈。

軍工照明。包括槍燈等軍工套用。

醫療照明。內窺鏡光源等套用。

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特種照明。包括舞台光束燈、遠程探照燈等。

2.

車輛照明。包括汽車前照燈和遠射輔助照明燈。

3.

軍工照明。包括槍燈等軍工套用。

4.

醫療照明。內窺鏡光源等套用。

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