Регистрация / Вход
Прислать материал

Лазерные источники света

Сведения об участнике
ФИО
Швецов Александр Сергеевич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Машиностроение. Энергетика
Раздел области наук
Энергосберегающие системы аккумулирования, транспортировки, распределения и использования электроэнергии
Тема
Лазерные источники света
Резюме
В данном проекте предлагается новый тип осветительных устройств на основе лазерного излучателя. Технология, используемая в данном устройстве, позволяет получить источники света, обладающие рядом положительных свойств, таких как: низкое электропотребление, высокое КПД переработки электрической энергии в световое излучение, отсутствие тепловых потерь, возможность реализации различного дизайна осветительных устройств.
Исследования по тематике разработки лежат в области приоритетных направлений развития науки, техники и технологий РФ на 2010-2020 гг. (энергоэффективность).
Ключевые слова
Лазерные источники света для бытового и промышленного освещения
Цели и задачи
Целью данной работы является создание первичных образцов лазерных источников света с последующим выведением на рынок.
Исходя из данной цели, перед командой проекта ставятся следующие задачи:
- провести работы по анализу литературы и патентной базы по лазерным источникам освещения;
- провести работы по созданию 3D-модели опытного образца лазерного источника освещения, провести все необходимые CAD и CAE-расчеты;
- провести работы по подбору люминофора излучателя и методам его нанесения на рабочую область, при необходимости используя методы лабораторно-химического анализа;
- Разработать и описать схему выпрямителя переменного тока в постоянный для использования в лазерном источнике освещения;
- Разработать и апробировать первичную конструкцию лазерного светильника для бытового и промышленного применения;
- Проанализировать потенциал коммерциализации разработки и вывода конечного продукта на рынок.
Введение

Лазерные источники освещения только начинают использоваться в современной электротехнике. Однако их потенциал, по нашему мнению, не ограничивается только применением, например, в автомобилестроении. В связи с глобальным трендом на энергоэффективность и «зеленые» технологии, лазерные источники освещения найдут широкое применение в различных отраслях, таких как производство, частные домохозяйства. Это всего лишь вопрос времени. Реализация проекта и запуск серийного производства лазерных светильников будет иметь не только высокий экономический эффект, но также позволит решить ряд проблем, существующих при современных технологиях бытового и промышленного освещения. 

 

Методы и материалы

У команды проекта имеются необходимые ресурсы и материалы до доведения базовой разработки проекта до конечного продукта. В своей работе команда проекта будет использовать методы численного анализа, методы компьютерного моделирования, методы лабораторного анализа и прогнозирования. Работа будет выполнена с надлежащим качеством.

Для создания опытного образца изделия будут использоваться современные материалы, обладающие высокотехнологичными и энергоэффективными свойствами, и, в то же время, доступными по цене. На каждом этапе календарного плана планируется получение конкретного результата с внедрением в реальный технологический процесс.

Описание и обсуждение результатов

Разработка «Светоизлучающий модуль для светотехнического устройства» представляет собой сложное светотехническое устройство.

Рассмотрим технологию изготовления лазерных источников света для транспортных средств: берется стандартный осветительный прибор, в фокусе которого располагается излучающее тело шарообразной формы, покрытое люминофором (в состав которого входят нанокомпоненты), которое нет необходимости ни менять, ни обслуживать. Это тело освещается лучом лазера, расположенного за отражателем, причем лазерная головка имеет размеры не более кубического миллиметра. Питание головки лазера осуществляется от обычной сети через электронный драйвер.

Имеется возможность использовать вместо шарообразного излучающего тела конусообразный излучатель.

Ноу-хау данной технологии – разработка преобразователя узкого оптического луча лазера в объемный источник света, подбор оптимального длины волны излучения как лазера, так и люминофора. Имеется потенциал к снижению себестоимости светоизлучающих модулей за счет использования специальных люминофоров.

На настоящий момент разработаны два варианта лазерного источника освещения: Первый вариант - лазерный диод, в котором головка излучения представляет из себя стеклянный прозрачный шарик с нанесённым на него люминофором. Всё это оформлено в виде бытовой электролампочки на подобие светодиодных.

Второй вариант лазерной лампы представляет собой лазерный диод, головка излучателя которой представляет стеклянный конус с нанесённым на него люминофором. Всё это оформлено в виде бытовой электролампочки на подобие светодиодных.

Используемая технология по подбору типа люминофора позволяет использовать лазеры с любой длиной волны.  

 

 

 

 

Используемые источники
1. Патент РФ №156989 «Светоизлучающий модуль для светотехнического устройства».
2. http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/521/doc/57890/
3. http://teslalc.ru/blog/russia_led
4. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Электричество. — М.: Наука, 1985. — Т. 3. — С. 624-627. — 713 с.
5. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 2-е. — М.: Наука, 1985. — Т. IV. Оптика. — С. 703-714. — 735 с.
6. François Balembois et Sébastien Forget. Laser : Fundamentals // Operating conditions for the cavity. Prn1.univ-lemans.fr.
7. А. Н. Ораевский Лазер // под. ред. А. М. Прохорова Физическая энциклопедия. — М.: «Советская энциклопедия», 1988. — Т. 2.
Information about the project
Surname Name
Shvecov Alexander
Project title
Laser light sources
Summary of the project
In this project, we propose a new type of lighting devices based on laser emitter. The technology used in this device provides a light source having a number of positive properties, such as low power consumption, high efficiency processing of electrical energy into light, no heat losses, the possibility of implementing different design of lighting devices.
Research on the subject of development put into the priority directions of development of science, technology and of Russia technology for 2010-2020. (Energy efficiency).
Keywords
Laser light sources, Energy efficiency, Luminophores