Bahay > Balita > Balita sa Industriya

Inaasahan bang pumasok sa laser market ang diode ng laser?

2021-09-03

Maaari bang magamit ang mga laser semiconductor para sa pangkalahatang pag-iilaw sa hinaharap? Ang kahusayan ng enerhiya ng mga laser na semiconductor ay 100 beses o mas mataas pa kaysa sa tradisyunal na LEDs, kaya maaari itong magbigay ng napakataas na output ng ilaw na may isang maliit na sukat ng mamatay. Para sa mga application na may limitadong pisikal na sukat, ang pagiging kaakit-akit ng mga laser na semiconductor ay halata, ngunit ang kawalan ng paggamit sa mga ito para sa pangkalahatang pag-iilaw ay ang kanilang naglalabas na lukab ay masyadong makitid ...

Ang mode ng pagtatrabaho ng LED at semiconductor laser (o laser LED) ay karaniwang pareho, iyon ay, kapag ang mga electron at butas ay na-polymerize, ang ilaw ay inilalabas, at ang haba ng paglabas ng haba ay depende sa ginamit na materyal. Ang pagkakaiba ay ang saklaw ng parang multo ng LED light ay medyo makitid, habang ang ilaw na ibinuga ng isang semiconductor laser ay karaniwang isang solong haba ng daluyong. Ang haba ng daluyong ng emission ng mga semiconductor laser ay maaaring saklaw mula sa infrared hanggang ultraviolet, at malawakang ginamit sa mga komunikasyon ng optical fiber, mga mambabasa ng barcode, mga mambabasa ng optical disc, at pag-print ng laser. Ngunit sa ngayon, ang aplikasyon ng mga semiconductor laser sa maginoo na ilaw ay napatunayan na hindi praktikal.
Tulad ng tradisyunal na lasers, ang mga laser na semiconductor ay kailangan din ng resonant cavities para sa amplification. Ang resonant cavity ay binubuo ng dalawang parallel na eroplano na pinaghihiwalay ng ilang daang microns. Ang dalawang eroplano na ito ay kumikilos bilang mga salamin at bounce ang emitted photons pabalik sa lukab. Sa mababang antas ng kuryente, gumagana ang mga semiconductor laser na katulad ng tradisyonal na LED. Kapag ang lakas ay sapat na malaki (mga 4kW / cm2), ang mga photon na na-ejected sa pagitan ng dalawang "salamin" ay nagsisimulang pasiglahin ang materyal na semiconductor upang maglabas ng mas maraming mga photon. Kapag ang pagbuo ng ilaw ng laser ay napunan at ang panloob na pagkawala ay lumampas sa panloob na pagkawala, ang aparato ay nagsisimula sa "laser", iyon ay, naglalabas ng isang solong haba ng daluyong ng magkakaugnay na ilaw.

Mayroon ding ilang mga pagkakatulad sa pagitan ng tradisyunal na LEDs at laser semiconductor: pareho ang pinalakas ng mga driver ng AC-DC, at kapag tumaas ang temperatura, ang light output ay bababa. Ngunit hindi katulad ng mga tradisyunal na LED, ang mga semiconductor laser ay tila hindi maaapektuhan ng epekto ng Droop. Ang epekto ng Droop ay nagdaragdag ng kasalukuyang drive, na nagreresulta sa mas mababang kahusayan ng kuryente (output lumens / input watts). Para sa mga aplikasyon ng produkto sa pag-iilaw, ang maginoo na asul na LEDs ay may mas mataas na kahusayan kaysa sa mga laser semiconductor, ngunit sa mas mababang mga alon ng pag-input lamang. Samakatuwid, isinasaalang-alang ang kinakailangang lugar ng substrate, hindi praktikal na makabuo ng parehong antas ng ilaw mula sa isang maginoo na asul na LED.
Kahit na ang mga diode ng laser ay lumitaw noong 1960s, kamakailan lamang ay sapat na mahusay ang enerhiya upang maisaalang-alang para sa mga aplikasyon ng pag-iilaw, lalo na para sa mga high-end na ilaw ng automotive. Nagbigay ang BMW ng mga headlight ng laser at inangkin na ito ay 10 beses na mas maliwanag kaysa sa mga LED headlight at may 30% na mas mataas na kahusayan. Gumagamit ito ng isang tumpak na inilagay na salaminin upang sumalamin sa asul na semiconductor laser sa loob ng pabahay ng headlamp upang makabuo ng isang puting ilaw na sinag, at pagkatapos ay gumagamit ng isang lente na puno ng pospor upang maituon ito upang makabuo ng puting ilaw na puting-intensidad.
Maaari bang magamit ang mga laser semiconductor para sa pangkalahatang pag-iilaw sa hinaharap? Ang limitasyon sa kahusayan sa teoretikal na enerhiya na pinalitan ng puting ilaw na phospor ay humigit-kumulang na 350 lumens / W, habang ang mga produktong komersyal na ilaw ay malapit sa 200 lumens / W. Ang kahusayan ng enerhiya ng mga laser na semiconductor ay 100 beses o mas mataas pa kaysa sa tradisyunal na LEDs, kaya maaari itong magbigay ng napakataas na output ng ilaw na may isang maliit na sukat ng mamatay. Para sa mga application na may limitadong pisikal na sukat (tulad ng mga headlight ng kotse), kitang-kita ang pagiging kaakit-akit ng mga laser na semiconductor, ngunit ang kawalan ng paggamit sa kanila para sa pangkalahatang pag-iilaw ay ang kanilang naglalabas na lukab ay napakipot (mga 1 hanggang 2 degree lamang).
Sa kasalukuyan, kung gaano karaming mga kumpanya ang nakatuon sa paggamit ng mga laser semiconductor para sa pangkalahatang pag-iilaw ay hindi pa malinaw, ngunit hindi bababa sa isang kumpanya ang nakapagbigay na ng mga nauugnay na produkto. Inilunsad ng SLD Laser ang mga bahagi ng LaserLight ibabaw (SMD) na bahagi simula 2016. Ang sangkap na ito ay gumagamit ng asul na semiconductor lasers, phosphors at high-lumen packages. Maaari itong maglabas ng halos 500 lumens ng puting ilaw sa isang 7 × 7mm na pakete, at hindi ito para sa mata ng tao. Pinsala, ang sopistikadong mga sangkap ng salamin sa mata na makamit ang isang anggulo ng sinag na hindi hihigit sa 2 degree. Ang bahagi ng LaserLight SMD ay ang unang semiconductor laser light na pinagmulan ng mundo upang makakuha ng sertipikasyon sa kaligtasan ng UL 8750.
Ang pinaka-malamang na sitwasyon ay ang mga laser semiconductors na unang inilapat sa mga produktong ilaw para sa mga espesyal na gusali. Ang mga application na ito ay nangangailangan ng makitid at mataas na intensidad na mga beam. Halimbawa, sa mga museo, gallery, retail space at ilang iba pang mga espesyal na lugar, isang sulok lamang ng puwang ang kailangang ilawan sa halip na ang buong puwang. Ito ay hindi lamang isang pangangailangan para sa mga space aesthetics, ngunit pinapasimple din ang kontrol at pagpapanatili. Gayunpaman, dahil sa makitid na sinag ng mga semiconductor laser, upang makabuo ng ekonomiko na magagawa maginoo mga produktong ilaw, maaaring kinakailangan upang pagsamahin ang mga hibla ng optikal o mga waveguide upang gabayan at maipadala ang inilabas na ilaw.
Sa mga larawan at video ng mga accessories sa pag-iilaw na ibinigay ng Baja Designs, maaari mong makita ang ilaw ng semiconductor laser na ginagamit sa mga sasakyan sa kalsada. Sinasabi ng Baja Designs na ang distansya ng pag-iilaw ng kanilang mga spotlight ng OnX6 Hybrid Laser / LED at XL Laser High Speed ​​Spot ay 350% ng tradisyonal na mga produkto ng ilaw ng sasakyan na off-road na sasakyan, na angkop para sa mga kumpetisyon na off-road sa gabi.