基于发光二极管(LED)的固态照明是高颜色质量的白光的最有效的来源。尽管如此,他们表现出显著的性能限制,如“效率下降”。蓝色激光二极管中的受激发射提供的潜在替代操作。
固态照明(SSL)最近与传统光源具有竞争力,现在是有史以来最有效的高色质量白光来源。SSL的核心是发光二极管(LED)。SSL的当前标准架构是磷光体转换的发光二极管(PCLED),其中高亮度IngaN蓝色LED与一个或多个波长下变频荧光体组合,以产生几乎任何色温和显色质量的复合白光。尽管取得了成功,蓝色LED仍然具有显着的性能限制,特别是在增加的输入功率密度增加了“效率下垂”的效率下降,这限制了对相对较低的输入功率密度的操作,这与每单位面积产生更多光子的愿望相反LED芯片和由此使SSL更实惠。替代方案可以是蓝色激光二极管(LD)。LDS原则上可以具有高效率,比LED更高的输入功率密度。在激光阈值之上,包括在LED中的效率下垂的寄生非地改性过程,包括在激光阈值下钳位。
事实上,在高输入功率密度状态的最先进的,高功率,蓝色,边缘发射激光二极管已经有相当高(30%)功率的转换效率,以更高的效率的承诺一天。从Sandia国家实验室,阿尔伯克基(NM,USA)和康宁公司,康宁公司(纽约州,美国)相比,LED和LD和团队讨论他们的经济实用SSL。科学家指在两种装置类型取得了巨大进展,70%用于LED和LD的为30%的电流状态的最先进的功率转换效率(PCE中)。
的输入功率密度,在这些峰的PCE,处于完全不同的约10W / cm 2的用于LED和25千瓦/ cm2的激光二极管。所必需的经济的照明秤作为输入功率密度的面积芯片成本,芯片面积成本可以高得多的对 - 珀罗激光二极管比的LED。作者认为,这似乎是更大的挑战,实现面积芯片成本足够低的LED比在输入功率密度在其自己的PCE峰值操作激光二极管。
然而,正如热sinklimited单芯片白色光输出尺度成反比作为输入功率密度,热sinklimited单芯片白色光输出可以高得多的用于LED比激光二极管。白色光输出足够高的实际照明应用应该更有挑战性,以实现激光二极管比的LED。研究人员得出结论,即对于这两种,LED和LD,该解决方案将是移位的输入功率密度在其自己的PCE峰。而发光二极管需要转移到较高的输入功率密度,以抵消更高的面芯片成本,激光二极管需要转移到较低的输入功率密度,以使更高的白色光输出。换句话说,无论是LED和LD将更加实用,经济,如果他们能够进入并填写
“下垂之谷”。(文本贡献的K. Maedefessel-赫尔曼)
看到原来的出版物:乔纳森J. WIERER小,杰弗里Y.曹,梅德S.西佐夫,蓝激光器和用于将来固态照明,激光光子启发光二极管之间的比较,7:963- 6,993(2013);迪伊http://dx.doi.org/10.1002/lpor.201300048