高振華

汽車大燈發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了漫長的鹵素、氙氣到LED 技術(shù)，如今更具劃時代意義的激光大燈技術(shù)來到我們身 邊，它又能為我們帶來什么呢？

據(jù)了解，作為激光大燈的光源——激光 二極管（Laser Diode）和我們更熟悉的發(fā)光二 極管（LED）幾乎誕生在同一年代，并且使 用頗為廣泛，人們用它測量、通信、加工甚 至是醫(yī)療手術(shù)和演出娛樂。但是將激光二極 管作為汽車大燈光源確是近幾年才提出的想 法，目前也只有寶馬和奧迪品牌公布了他們 的使用計劃。

事實上，這個實現(xiàn)過程比我們在科幻電 影中看到的復雜更多，甚至在研發(fā)之初，很 多光學科研機構(gòu)并不看好這一項目，質(zhì)疑主 要來自激光器的狹窄光斑和使用穩(wěn)定性上的 考慮。同時，激光照明的另一個局限性在于 非常狹窄的光線輸出：紅、藍、綠和黃四色 波長不能產(chǎn)生很好的顯色性。通俗一點講， 激光光源不容易形成片狀照射區(qū)域，并且可 實現(xiàn)的顏色非常有限。

據(jù)記者了解，最早提出可行性及解決方 案的是寶馬汽車和美國桑迪亞國家實驗室， 他們利用藍色、紅色、綠色和黃色光源相結(jié) 合，創(chuàng)造出了一個媲美普通發(fā)光器產(chǎn)生的白色 光源，同時也較好的解決了激光二極管激光器 所發(fā)的白光顏色渲染質(zhì)量差的問題，并且針對 用戶偏好，實驗室也做過大量試驗，他們希望志愿者說出自己對物體在不同光源照射下的喜 好，結(jié)論是：激光照明的表現(xiàn)讓人滿意。并最 終將激光大燈應(yīng)用到了寶馬i8概念車上使用。

激光大燈：結(jié)構(gòu)比想象中簡單

既然如此費力，寶馬、奧迪等品牌為 何還要如此推崇這一燈光技術(shù)呢？首先，激 光大燈擁有LED大燈的主要優(yōu)點，比如響應(yīng)說速度快、亮度衰減低、體積小、能耗低、 壽命長等等。此外，比LED大燈更明顯的好 處在于：激光大燈總成的體積更小（單個激 光二極管元件的長度已可以做到10微米，僅 為常規(guī)LED元件尺寸的1/100），這意味著， 給汽車設(shè)計師留下了更多前臉造型設(shè)計的空 間；更重要的，激光大燈的照明效率更高 （LED照明的光輸出約為100流明/瓦，激光照 明則約為170流明/瓦），同時，也較好的解 決了燈光發(fā)熱和重量問題，這些都可能為將 來的汽車設(shè)計帶來革命性的影響。

寶馬“終結(jié)”LED時代

將這項新技術(shù)從實驗室移植到實車上， 寶馬給出的解決方案是：應(yīng)用了白光LED普遍 采用的方法——藍色單色光+熒光濾鏡來制造 白光。和LED一樣，激光二極管也只能發(fā)射單 色激光，因此白光需要通過多個單色激光源合 成，或者使激光通過石英等透明介質(zhì)，導致光 譜展寬形成白光輻射。寶馬選擇了更為穩(wěn)定可 靠的后者解決方法，同時，應(yīng)用了更加堅固的化學硬化薄玻璃作為燈罩材質(zhì)，共分兩層，每 層厚度僅為0.7毫米，重量相比傳統(tǒng)材質(zhì)降低 了50%。大燈照射方向如圖所示，通俗的講， 寶馬i8使用的這套激光大燈的照射原理可以歸 納為“一射一透兩反射”。一射是指藍色激光 由激光器射出；一透是指經(jīng)過反射的激光通過 黃磷濾鏡產(chǎn)生白光；兩反射則是指激光在框架 上的激光反射鏡上反射一次，之后透過的光再 于反射碗上反射一次，最終射出照射光。

對于射出光線的安全問題，據(jù)寶馬稱， 激光大燈的亮度色溫都經(jīng)過研究，激光大燈所 使用的激光對于人類、動物以及自然環(huán)境都是 100%安全無害的，發(fā)射器發(fā)出的藍色激光也 在射向路面之前被轉(zhuǎn)換成自然純凈的白色， 人眼看上去最為親切和自然，并完全符合日常 使用的要求，燈光也不會對人眼造成傷害。而 對于應(yīng)用激光大燈后的可用功能，目前透露不 多，但可以肯定的是自適應(yīng)燈光、動態(tài)光點等 功能已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。

寶馬聲稱i8將是第一個將這種技術(shù)應(yīng)用 于生產(chǎn)的車型。今年秋天將該技術(shù)運用到i8生 產(chǎn)，但是競爭對手已經(jīng)宣布了類似的計劃。奧迪將在其R18 e-tron Quattro賽車中使用激光技 術(shù)，但尚未公布在量產(chǎn)車型當中推廣的具體時 間和計劃。

奧迪“玩燈”專家不寂寞

無獨有偶，奧迪也在最新發(fā)布的概念車 上應(yīng)用了這項技術(shù)，以確保其在車燈應(yīng)用上 的領(lǐng)先優(yōu)勢，正式使用的車型可能是奧迪R18 e-tron quattro，這也將是激光大燈技術(shù)第一次 應(yīng)用到汽車比賽中。奧迪稱新款激光大燈可 以照亮500米范圍內(nèi)的車道（一般量產(chǎn)車的遠 光燈照射范圍為100米，部分配有適應(yīng)性大燈 的車型可達200-300米）。相應(yīng)的，奧迪車型 還將激光光源應(yīng)用到了尾燈，雨霧天行車， 激光霧燈會散開一個向下的扇形區(qū)域，可視 效果更佳，同時有效避免強光給后車駕駛員 帶來的潛在危險。