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邹小姐：13326633089 -
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2014年10月7日，中(zhong)村修二与赤崎勇、天(tian)野浩(hao)因发明“高效蓝色发光二(er)极(ji)管”（即俗(su)称(cheng)的“蓝光LED”）而获得2014年诺贝尔物理学奖。为此，中村修二被誉为“21世纪的(de)爱迪(di)生”、“蓝光之父”。
据悉，激(ji)光照明(ming)不仅能(neng)增加投(tou)射(she)距(ju)离(li)，提高安全性，同时体积更小、结构更紧凑。中村修(xiu)二(er)认为，“一个(ge)激(ji)光灯，照明100平方米面积没有问题。”正是有了这样的自(zi)信(xin)，中(zhong)村修二在接受媒体采(cai)访时甚至(zhi)表示未来10年内，激光(guang)(guang)照明将取代(dai)发光(guang)(guang)二(er)极管（LED）照明。
激光(guang)到(dao)底(di)能不能真这么(me)霸(ba)气我们暂且不论，不过确实有些(xie)应(ying)用(yong)已(yi)经在尝试使用(yong)激光(guang)代替(ti)LED。比如说汽车用前灯，也就是(shi)我们平时说的(de)汽车大灯，它是车(che)辆上的(de)关键(jian)部件，除可以提供照明外，还能通过远(yuan)、近光(guang)灯的(de)交替实现与其(qi)他司机交流的(de)功能。在夜间、雨中或其(qi)他不利条件下(xia)，如(ru)果没(mei)有(you)大灯那是(shi)无法(fa)安全驾驶的，因此(ci)汽车大灯的寿命和性能必(bi)须足够可(ke)靠。
激光(guang)大灯效果(guo)
目前激光大(da)灯已在(zai)汽车领域投入(ru)使用，迄(qi)今(jin)为止(zhi)配置有激光大(da)灯的(de)车型(xing)已经超过20款。但由于半导体激光器价格较为昂贵，真正热(re)衷(zhong)于激光大(da)灯技术的(de)车厂，主要都还集中在奥迪，宝(bao)马和(he)路虎和(he)长城(cheng)四家车企上，多使用在高(gao)端车型上。从(cong)2014年第一款开始, 每年基本上都呈递增态势，特别是2018、2019年，每年都有6款激光大灯的车型上市，说明激光大灯的应用越来越广阔。除此之外，也有不少有追求的车主看到了激光大灯的好处，主动去车厂改装，让自己的爱车也能像其他高端车型一样拥有目光炯炯的大眼睛。
激光大灯的优势
说是(shi)激光大(da)灯，但你别以(yi)为它是(shi)那种电影里特效加持的(de)酷(ku)炫激光。事实(shi)上激光大(da)灯的(de)光线(xian)并(bing)不耀眼，最大(da)的(de)优势就是(shi)它的照射(she)距离(li)，如果说(shuo)LED大灯照射距离是300米，而激光大灯的照射距离是LED的2倍以上，那就是600米以上，不仅照射远，铺路效果也远远大于普通的LED灯。
而(er)且(qie)也不用担心远光(guang)灯会(hui)闪瞎会(hui)车(che)的(de)人或者行(xing)人的(de)眼睛，一(yi)般配(pei)备了激(ji)光(guang)大灯的(de)车(che)型为了安全都会(hui)增(zeng)加智能车(che)灯，以便在会(hui)车(che)时自(zi)动切换近(jin)光(guang)，而(er)且(qie)在使用上有一(yi)定的(de)限制，如奥迪激(ji)光(guang)灯只能在绝对黑暗的(de)环境开启，时速要求在70km/h，且照亮区域内无其他车辆（听起来更适合用于大西北、西藏、新疆等地区的样子）。
另(ling)外(wai)激光大灯还拥(yong)有LED大灯大部分的优点，比如响应说速度快、亮度衰减低、体积小、能耗低、寿命长等等。相比LED大灯激光大灯在尤其在体积方面具有优势，单个激光二极管元件的长度已经可以做到10微米，仅为常规LED元件尺寸的1/100，这意味着，只要设计师愿意，传统汽车的大灯的尺寸可以大幅度缩小，这也许将为汽车前脸上各个元素的设计比例带来革命性的变化。
激光(guang)照明的(de)原(yuan)理
激光二(er)极(ji)管只能发射单(dan)色(se)激光，需要通过(guo)(guo)多个单(dan)色(se)激光源合成，或者(zhe)使用单(dan)色(se)激光激发荧光粉(fen)而形成白光。车(che)灯领域现在常用的是蓝色(se)激光二(er)极(ji)管远程(cheng)激发黄色(se)荧光粉(fen)方(fang)案，可(ke)以通过(guo)(guo)两种(zhong)方(fang)式(shi)实现，具(ju)体如下：
第一种方式为透射式（图1）。其原理如下：来自异侧的蓝色激光穿过透明基板，在荧光粉转换层内，将部分转换为黄光，并与剩余未转换的蓝光混合，形成白光。由于激光需要穿透几个材料层，因此(ci)基板(ban)和粘合(he)层(ceng)也必(bi)须是透明的，而且是具有散热(re)性能的高导热(re)性材(cai)料。
奥迪(di)A8、宝马i8的激光大灯就是投射式的，整个系统的光学原理可以从宝马发布的激光大灯的视频中清晰的看到（点击下方视频）。
第二种产生白(bai)光(guang)(guang)(guang)的方(fang)法(fa)是反射式(shi)(shi)。反射式(shi)(shi)的原理为(wei)：同侧的蓝色激(ji)光(guang)(guang)(guang)射入荧光(guang)(guang)(guang)粉转换(huan)器(qi)中，部(bu)分(fen)转换(huan)为(wei)黄光(guang)(guang)(guang)。荧光(guang)(guang)(guang)粉转换(huan)器(qi)具(ju)有(you)高(gao)反射背面，并安装在(zai)散热基板上(shang)。发(fa)射光(guang)(guang)(guang)混合了(le)蓝色和黄光(guang)(guang)(guang)，形成(cheng)白(bai)色。在(zai)此方(fang)案(an)中，粘合层和基板都不需要透明，因此材料的(de)(de)选(xuan)择有(you)更大的(de)(de)灵活性(xing)，可以选(xuan)择最佳散(san)热性(xing)能的(de)(de)材料。
高热传(chuan)导材(cai)料的重要性
激光大灯中的白光(guang)(guang)转换过程通常会受到两(liang)种(zhong)物理现象的(de)限制(zhi)，一种(zhong)是光(guang)(guang)限制(zhi)，一种(zhong)是热限制(zhi)。其中最重要的(de)是热限制(zhi)，热(re)限制的大小决定了出射光的光通(tong)量多少和亮度高低。
在车(che)灯(deng)应用中，远近(jin)光(guang)的(de)输(shu)出光(guang)强很高(gao)，因此必须保(bao)证量子效(xiao)率足(zu)够高(gao)。下图(tu)显(xian)示了(le)测量的(de)相对(dui)量子效(xiao)率与荧光(guang)粉温(wen)度(du)之间的(de)关(guan)系。可以看出，在荧光(guang)粉温(wen)度(du)高(gao)于(yu)200℃时，热量造成的光子转换损失就非常高。因此在车灯设计中，必须要求荧光粉转换区的局部温度低于200℃，就需要更高热传导的材料。
量(liang)子效率(lv)与荧(ying)光粉温度的关系
PS：值得一提的(de)是，除了白光转换系统需要散热(re)设计外，就(jiu)连产(chan)生激光的(de)激光器(qi)也是需要的(de)。松下在2015年时(shi)曾开发出了在当时(shi)可使汽车前(qian)灯亮度达到世界(jie)最(zui)高水平的(de)半(ban)导体(ti)激光器(qi)，可将光的(de)强度提高至以往的(de)1.5倍。其(qi)在半(ban)导体(ti)激光器(qi)在元(yuan)件的(de)一部(bu)分上(shang)就(jiu)采(cai)用了易于导热(re)的(de)氮化铝(lv)，形成(cheng)了易(yi)于(yu)散热的结构(gou)，使之能高效发光。
下图模拟了透射和(he)反(fan)射式的(de)基(ji)板(ban)温度分布横截(jie)面。在(zai)反(fan)射方(fang)式中，由于基(ji)板(ban)和(he)粘接层不需要透明，可以选用更高导热(re)性的(de)材料，因(yin)(yin)此热(re)阻小得多。而且，在(zai)透射的(de)情况下，具(ju)有散(san)(san)热(re)功能的(de)透明基(ji)板(ban)必须(xu)有开(kai)口(kou)，来容纳激光的(de)通过(guo)，因(yin)(yin)此也显著的(de)降低了散(san)(san)热(re)性能。
正因设计（散热）方(fang)案的不同(tong)，因此(ci)两(liang)种技(ji)术的性能也有了较(jiao)大的区别：
①激(ji)光透射(she)式技术
优(you)点(dian)：传输技术很成熟，产品(pin)已(yi)经上市（奥迪(di)和宝马）；设计简单，光型调(diao)整(zheng)相对容易(yi)；由于(yu)荧光粉转换器散射(she)/屏蔽了入射的激光，因此这种转换方法更利于对眼睛的安全保护。
缺点：由(you)于散热的限制，产(chan)生的光(guang)通量较低，最大光(guang)通量的极限一般约为1000 lm。当光源光通量的要求超过1500lm时，则需要反射式的转换技术。
②激光反射式技术
优点：高光通量；良好(hao)的热性能(neng)。
缺点：需要复杂的光(guang)学系(xi)统和复杂的人眼安全系(xi)统。
不过很(hen)可(ke)惜的是(shi)，由于笔者能(neng)力有限，无论是(shi)投射式还是(shi)反射式激光大灯，它(ta)们(men)所使用的散热基(ji)板到(dao)底是(shi)哪种材质(zhi)并没有找到(dao)答(da)案，如果您对它(ta)们(men)使用的基(ji)板材料有什么(me)头绪，欢迎在评论区告诉(su)我们(men)，大家一起交(jiao)流(liu)交(jiao)流(liu)呀(ya)！
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