目前，激光光源基於(yu) 半極性GaN激光二極管，並結合先進的熒光粉技術。由於(yu) 激光集中於(yu) 熒光粉上某個(ge) 微小點發射光線並轉換成白光，光源能夠輸出安全且高度準直的白光。基於(yu) 激光的方法，其屬性包括溫度的升高遠低於(yu) LED。激光泵浦也是實用的，因為(wei) 在近紫外發射的裝置很容易獲得，並且可以有效地起到這種作用。基於(yu) 激光二極管的固態照明係統已經在高亮度照明應用中獲得了應用，並且現在有幾家製造商已經生產(chan) 了。

激光二極管泵浦燈具發展的動力之一是避免LED效率下降。目前，除了Soraa和其他幾家外，其他LED源的製造商使用的芯片不包含短於(yu) 約450nm的波長。因此，當采用這些峰值波長為(wei) 450-460nm的廉價(jia) LED用於(yu) 磷光體(ti) 泵浦時，得到的光源在光譜的紫色部分會(hui) 不足。使用405nm紫外發光激光二極管的白光燈可以避免這種情況。使用短波長磷光體(ti) 泵浦，光譜輸出更豐(feng) 富，光譜覆蓋率更大，而且顯色指數高於(yu) 典型的LED泵浦白光源(參見圖1)。

圖1.來自激光二極管泵浦白光燈的光的色度點幾乎是中性的(x=0.3305，y=0.3309)，證明了光源的光譜豐(feng) 富度。圖中的黑線是普朗克軌跡。

在許多情況下，比白光質量更重要的是數量。以這種方式判斷，激光二極管泵浦發出的光線很強，因此它們(men) 是建築照明、探照燈和汽車前燈理想的高強度光源。激光源的另一個(ge) 屬性是發出的光光束發散性極小，幾乎接近平行。激光泵浦光源的優(you) 點引起了汽車製造商的注意，它們(men) 正在積極為(wei) 高端車型安裝上激光頭燈。*像LED照明在汽車行業(ye) 的滲透一樣，高端車型*潮流，其中*包括寶馬的一些車型(見圖2)。

圖2.寶馬的激光前照燈具有單獨的激光二極管、光束組合器、熒光體(ti) 靶和反射器組件

激光泵浦結構

與(yu) LED不同，當使用激光二極管來泵浦熒光體(ti) 時，需要不同的結構。由於(yu) 激光輻射的定向特性及其高強度，不可能簡單地*把磷光體(ti) 沉積在泵裝置的頂部。相反，需要更多的光學設計，例如磷光體(ti) 板和反射器的組合，或者使用磷光體(ti) 塗覆的積分球(參見圖3)。對於(yu) 這兩(liang) 種方法，隻要使用合適的技術來組合多個(ge) 激光束，*可以使用一個(ge) 或兩(liang) 個(ge) 以上的二極管進行泵浦。這意味著激光泵浦光模塊的光功率沒有上限。使用遠程泵浦結構的另外一個(ge) 優(you) 點是磷光體(ti) 不在熱部件上，這可以防止熒光體(ti) 在操作期間加熱，大大延長其使用壽命。激光泵浦的一個(ge) 相對簡單的方法是將激光器引導到熒光體(ti) 板並且用反射器準直所得到的輻射(參見圖3(a))。然而，在光功率轉換方麵，使用熒光體(ti) 塗覆的積分球更有效(參見圖3(b))。

圖3.激光二極管泵浦的典型光學設置

雖然激光泵浦產(chan) 生的白光源有很多的優(you) 點，但是也必須要考慮其局限性。*像基於(yu) LED的燈一樣，發射的光線包含兩(liang) 個(ge) 不同的組成部分：來自磷光體(ti) 的下轉換光，以及剩餘(yu) 的未轉換的激光。不同的是，使用激光*的區別*是內(nei) 在的一致性，這會(hui) 導致斑點，即在亮麵上出現可見光及暗點。這些斑點是不能忽視的，斑點不僅(jin) 讓人分心，還對視覺感知有負麵影響，妨礙了檢測照明物體(ti) 的空間細節。測試表明，斑點將視力敏度降低了40%，降低了感知高低空間頻率的能力。這些問題是直接激光照明未能流行的一部分原因。請注意，使用激光投影機時，通過一些手段來減少激光的相幹性，可以將斑點轉化為(wei) 可接受的水平。但是使用激光照射熒光體(ti) ，斑點甚至可以降到更低的水平。在這種情況下，斑點很小，可以完全忽略。*的光學設計可以確保大多數激光被轉換成不發出斑點的較長波長，同時剩餘(yu) 的激光表現出非常小的斑點，這是由於(yu) 當它通過熒光體(ti) 層時經曆多次散射，其相幹性降低。磷光泵浦激光係統產(chan) 生的光線強、色彩豐(feng) 富、無斑點，優(you) 於(yu) LED燈具產(chan) 生的光。

關(guan) 於(yu) 激光泵浦白光源的討論

激光泵浦白光源的*缺點與(yu) 二極管相關(guan) 。首先，這款芯片的價(jia) 格比LED要高很多。盡管在數據存儲(chu) 應用中廣泛應用，但對於(yu) 等效的發光水平，激光二極管比LED要貴得多。由於(yu) 成本高，激光泵浦磷光體(ti) 係統價(jia) 格昂貴，目前隻能部署在專(zhuan) 門的、不那麽(me) 在乎成本的照明應用中。

激光泵浦照明係統的一個(ge) 優(you) 點是可以覆蓋廣泛的輸出功率。商用激光二極管的功率額定值從(cong) 幾毫瓦到幾瓦，通過組合幾個(ge) 激光器的輸出可以形成更強大的源。但是，這不利於(yu) 係統的壽命。這是因為(wei) 二極管壽命低於(yu) LED的壽命，特別是當它們(men) 在高驅動電流下工作時。壽命短的原因可以追溯到激光結構中微小的、預先存在的晶體(ti) 位錯。當器件以高功率驅動時，這些缺陷會(hui) 隨之增大。以這種方式運行會(hui) 逐漸形成廣泛的位錯網絡，稱為(wei) 暗線缺陷。它們(men) 作為(wei) 非輻射複合的位點，減少了設備的光輸出。二極管的亮度會(hui) 隨著時間的推移而減少，並且由於(yu) 泵浦的光源輸出下降，亮度太低直到燈滅。但是，隨著激光二極管的成熟度增加，以上這些問題的嚴(yan) 重程度會(hui) 減弱，直至消除。