【技術文章】全激光照明系統

近年來，隨著激光照明技術的發展，激光照明得以應用于汽車照明中，如：激光汽車大燈、尾飾燈等。在低速和高速照明設備中應用激光源，目的是創建完整的激光前照照明系統。

- 介紹 -

在國內，激光照明系統的趨勢主要向著高流明照度和緊湊的尺寸發展，目的是為了在自動照明應用中增強其遠距離、超遠距離的光線投射能力。

- 國內激光照明系統的發展趨勢 -

激光汽車前照燈的基本原理是激光激發遠程熒光粉（LARP），其光源單元是聚焦在黃色熒光體靶上的高功率藍色激光二極管，藍色激光二極管泵浦激發黃色熒光粉，二極管藍光輻射和熒光的黃光輻射組合產生白光。

圖1 激光燈基本結構

激光前照燈光束的光強由光學系統的孔徑大小和光源的亮度決定。其遠距離能見度主要取決于遠場的強度：

因此，在不增加光學系統尺寸的情況下，只有提高光源亮度，才能使前照燈照明更遠、更亮。近年來，激光前照燈已經在大量的汽車品牌進行了研發、使用和展示，如圖2所示。

圖2 激光汽車前照燈實例

自2018年汽車激光前照燈的大量出現后，隨后的幾年激光照明車燈沒有出現較大的上升趨勢。直至2021年季度，共有17種采用了激光照明車燈的車型上路。但在所有車型中，激光遠光的應用增加了。

圖3 近年來激光照明車型的發展趨勢

尤其是在中國，客戶很難感受到激光照明的價值。究其原因，主要有以下三點：（1）十分苛刻的功能使用條件；（2）車速不能低于70 km/h；（3）前方500米內無車輛和人員。高壓高射束激光燈的應用如圖4所示：

圖4高壓高射束激光

激光照明的應用仍要考慮健康照明的需求。其中，眼睛安全是不可忽視的問題。如圖5,展示了激光安全裝置和集成在LED內部的激光安全控制裝置。

圖5 激光安全裝置

  - 全激光大燈 -  

可以看出，激光近光燈的優異性能適用于高速公路模式

圖8展示了世界上臺全激光前照燈，整個激光車燈模組十分狹窄，限制在上下60cm的高度內。

圖8 臺全激光汽車前照燈

全激光汽車前照燈緊湊的尺寸給了汽車車頭設計豐富的靈活性。全激光前照燈能夠支持十分狹窄的全功能前照燈，如圖9所示。

圖9 全激光前照燈帶來的設計變革

- 結論 -

本文從市場上各大汽車廠商推出的全激光前照燈設計車型入手，分析了全激光照明系統設計的現狀和未來的發展趨勢。激光前照燈的成本使得其只能應用于車型，全激光前照燈緊湊的尺寸可以給汽車設計帶來巨大的靈活性，并且全激光前照燈比LED相比功率降低30%，亮度提升10倍。