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从上海工博会看激光电视和激光照明

时间:2018-09-26

  日前,第二十届中国国际工业博览会开幕。尽管主要展示的是先进的工业加工设备和技术,但仍有不少新兴亮点值得关注。
  激光技术被科学家称为影响全球未来发展的重大关键技术之一。此次工博会除了展示激光加工方面的各种新兴设备和产品外,也有部分企业展示了激光显示、激光照明、激光通信领域的最新进展,也为参观者科普了光源发展的历史演变以及未来趋势

  激光电视或成为未来家庭影院设备主角
  在家用电视领域,为了获得观影时的沉浸式体验,就离不开大屏的显示。但长久以来,受限于技术发展,当前市面上的主流平板电视尺寸上限都在80英寸左右,而高端大屏平板电视更是一分价钱一分货,比如此前王思聪在社交网络上“秀”过的100英寸LCD电视,价格达到惊人的50万元。与此相对,激光电视的优势则相当明显,在科技部展区,来自中科极光、全色显示、瑞波光电等企业展示了激光显示的最新技术成果,比如中科激光展示了新一代的RGB三色纯激光显示技术及全系列解决方案,来自航空工业上电公司也将100英寸的激光电视带到了此次工博会现场。瑞波光电现场展示了最新红光LD芯片研制进展以及国内首个基于自主638nm红光LD芯片组成的光纤耦合模块,现场引起了广泛的关注。
  作为投影机的延伸,激光电视具备了投影机灵活的投射尺寸,可随时根据周围环境、搭配幕布改变显示面积的大小。由于技术的日趋成熟,激光电视的成本正在不断降低,特别是国产RGB激光芯片的逐步国产化,终端价格将会得到大幅度降低,离千家万户的距离也越来越近了。
 
科技部展区展示的激光电视和工程投影机
 
瑞波光电展示了635nmLD芯片研制进展以及国内首个基于自主638nm红光LD芯片组成的光纤耦合模块
 
100寸激光电视引发观众驻足参观
 
  比起平板电视的直接投射,激光电视通过投影,能够对人的眼睛形成更好的保护。哪怕是在近距离、长时间观看的情况下,视力也不会受到太大影响。可以预见,在外来相当长的一段时间内,激光电视可能会成为客厅影院中显示设备的主角。

 

  激光照明优势明显:能耗低、亮度高、距离远
  除了LED之外,人类还能不能拥有更低耗、更价廉的光源?通过展示,观众能了解到,照明技术在历经白炽灯、荧光灯和LED时代后,正迎来以激光光源为代表的第四代光源技术的新时代。在工博会现场,航空工业上电展示了一系列激光照明产品。与LED照明相比,激光照明的功耗能下降30%到50%,亮度要求越高的照明,节约的功耗越多。以原来需要5000瓦功率的船舶、舰艇用大灯为例,若使用激光照明替代只需要700瓦功率,而且亮度比原来增强了一倍。
激光车辆前照灯产品
 
  斩获诺贝尔物理学奖的“蓝光之父”中村修二曾将激光照明与LED照明的优劣作出比较,他认为,激光照明的发光面积更小,发光效率更高,感官上更容易聚焦且照射距离更远,可以广泛应用于汽车车头灯及其他领域。
  目前国内激光照明的技术水准与世界保持同步,应用于民用领域的国产车用激光大灯有望于今年年底前正式生产完成。随着激光二极管光效、单管功率及荧光体转换效率的提升,激光照明的光效还有提高空间。相比之下,LED照明已比较成熟,光效难有更大提高。在未来5年内,激光照明的光效将会成倍高于LED照明的光效。

  LIFI激光通信捅破5G天花板
  今年开始,上海大力发展5G通信技术,那么5G是不是通信发展的终点?现在在我们面前有了另一种可能。由于5G技术将采用更高的频段,剩余可用的无线电频谱资源将越来越少。而基于光源的新型LiFi技术由于具有宽频谱、低成本、高保密性、绿色环保、无辐射等优点,可以对无线通信覆盖的盲区作补充,与WiFi形成技术互补。
 
光通信LiFi上网体验
  航空工业上电现场展示了光通信LiFi技术应用,通过小型化高速激光通信系统和室内可见光通信系统,可以轻易实现超高速通信。激光通信系统可进行实时大数据量传输,速率为10Gbps,误码率低于10-6;LiFi技术利用普通LED灯上网,可达100Mbps以上。光通信的最高速度可达Tbps级别,将成为物联网发展强有力的支撑。
  值得一提的是,这一LiFi技术应用的是完全自主研发的光通信芯片和自主开发的核心通信算法,是全球范围内继飞利浦后,又一可大规模商用化的专用芯片,处于行业先进行列。光通信作为激光产业在信息技术的创新应用,具备了低成本、安全性高、绿色环保等优点,通过简单改造即可与目前城市照明基础设施兼容,配合移动通信技术使得万物互联成为可能。
 由于激光光源能耗相比于LED有着明显的优势,未来随着制造工艺的成熟和生产成本的降低,逐渐取代LED将成为可能。可能目前对普通百姓来说,激光光源依然是一个十分陌生的领域,但是在工博会这个展示最前沿技术的舞台上,有必要让更多人知道这样的新技术,乃至使用。一代新的光源,就会带来一整个新的产业,让我们密切关注新光源的变化。

 
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