近年來(lái)，隨著人們對(duì)航空航天、投影顯示、汽車大燈等超大功率超高亮度照明領(lǐng)域的不斷需求，新一代的激光照明技術(shù)（Laser lighting）應(yīng)運(yùn)而生。與現(xiàn)有LED照明光源相比，激光照明光源在大功率、高亮度、智能控制等方面都彰顯出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，擁有廣闊的市場(chǎng)前景。
在浙江省自然科學(xué)基金資助下，中國(guó)計(jì)量大學(xué)教授王樂(lè)負(fù)責(zé)的“面向激光白光照明應(yīng)用的激光熒光粉材料設(shè)計(jì)與光譜特性研究”項(xiàng)目于不久前通過(guò)了結(jié)題驗(yàn)收。
王樂(lè)告訴記者，以白光LED為代表的半導(dǎo)體照明技術(shù)以其高效節(jié)能、超長(zhǎng)壽命、綠色環(huán)保安全等優(yōu)點(diǎn)，成為近幾年來(lái)重要的新型照明光源。然而，白光LED中的藍(lán)光芯片會(huì)隨著電流密度的增大，在達(dá)到某一閾值時(shí)出現(xiàn)發(fā)光效率下降的現(xiàn)象，這個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致目前單顆白光LED的功率和流明都相對(duì)比較小。這使得白光LED很難在汽車前照大燈、航空照明等大功率高亮度照明產(chǎn)品中得以廣泛應(yīng)用。
激光照明技術(shù)是半導(dǎo)體照明技術(shù)的又一次技術(shù)革新和升級(jí)，是實(shí)現(xiàn)超高亮度和超大功率照明的必然選擇。激光白光光源存在成本高和散斑等問(wèn)題，而采用激光藍(lán)光芯片與熒光粉的方案可有效解決上述問(wèn)題，這個(gè)方案曾在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域嶄露頭角，比如2014年和2015年國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)中，德國(guó)奧迪公司和寶馬公司分別在新推出的概念車中采用了激光大燈技術(shù)。
然而激光熒光粉存在發(fā)光飽和的問(wèn)題，在大功率密度激光芯片的激發(fā)下熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度不隨電流密度的增大而線性增加。王樂(lè)和她的團(tuán)隊(duì)為解決上述問(wèn)題，從材料設(shè)計(jì)和激光白光光譜特性分析的角度開(kāi)展了系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究，為開(kāi)發(fā)新型高效激光熒光粉和激光白光光源提供實(shí)驗(yàn)和理論指導(dǎo)。該研究揭示了熒光粉發(fā)光飽和的機(jī)理和本質(zhì)，在此基礎(chǔ)上通過(guò)材料設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了響應(yīng)材料，可適用于在高通量密度的激光激發(fā)下實(shí)現(xiàn)激光白光照明；在激光白光光譜配色調(diào)控及其封裝方面，通過(guò)計(jì)算仿真的方法，研究總結(jié)了激光芯片光譜與熒光粉配比形貌對(duì)白光發(fā)光效率和顯色指數(shù)的影響規(guī)律；開(kāi)發(fā)了配色封裝熒光粉數(shù)據(jù)庫(kù)，研究出適用于激光白光照明的紅色CaAlSiN3:Eu2+微晶玻璃和黃色YAG-PiG熒光材料，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了高光效、高顯色性的激光白光光源的方案。
目前，團(tuán)隊(duì)已獲國(guó)家發(fā)明專利6項(xiàng)，與廈門(mén)大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的激光熒光材料也已初步應(yīng)用于汽車激光大燈照明光源中。
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