Luz láser en el sector de la automoción: preguntas y respuestas sobre la innovadora tecnología láser
Una gran oportunidad de iluminación inteligente para automóviles
Una entrevista con el Dr. Ronald Fiederling, ingeniero de aplicaciones para automóviles en OSRAM Herbrechtingen.
¿Cómo funciona exactamente la luz láser?
El alcance del haz completo de hasta 600 metros del BMW i8, el doble de lo habitual al usar un haz completo LED, se debe sobre todo al módulo láser desarrollado por OSRAM que se ha integrado en todo el faro LED.
Se activa en cuanto se supera la velocidad de 70 km/h y la cámara a bordo comprueba de manera fiable que no se acerca ningún vehículo en sentido contrario. “Utilizamos las ventajas físicas del láser”, explica Hans-Joachim Schwabe, director ejecutivo de OSRAM Specialty Lighting (SP).
Los diodos láser pueden generar mucha luz en un espacio muy pequeño. Un diodo láser genera un flujo casi puntiforme de escasas micras, por lo que la lente utilizada puede llegar a ser muy pequeña.
La intensidad de la luz extremadamente alta también contribuye a su largo alcance.
¿Cómo se produce exactamente el haz de luz láser y cuáles son los procedimientos individuales?
La base del haz completo láser es un desarrollo de los laboratorios de investigación de OSRAM Opto Semiconductors en Ratisbona. Los diodos láser azules con potencia suficiente de al menos un vatio están disponibles desde hace solo unos años. Se basan en la tecnología de nitruro de galio-indio y se desarrollaron en un principio para tecnologías de proyectores profesionales. El color luminoso de los diodos láser se puede mejorar aún más al ajustar la proporción de indio y galio.
Sin embargo, no es sencillo transferir diodos láser a vehículos, puesto que deben encontrarse en un rango de temperatura de entre -40 y +100 °C.
“Fue difícil desarrollar diodos láser que funcionasen de forma fiable a temperaturas de más de 50 °C”, informó Hans-Joachim Schwabe. Tales temperaturas se alcanzan rápidamente con una radiación solar intensa.
Los diodos láser emiten una luz monocromática con una longitud de onda de 450 nm que el ojo humano percibe como azul. Esta luz no sería adecuada para vehículos. Es preciso el uso de luz blanca, preferiblemente con una temperatura del color de aproximadamente 5.500 K.
Por lo tanto, los especialistas de OSRAM Specialty Lighting (SP) han desarrollado un módulo en el que la luz láser de varios diodos entra en contacto primero con un conversor. Con la ayuda de una sustancia fluorescente, este convierte la luz azul en la luz blanca de los diodos emisores de luz modernos.
¿Cuándo comenzó OSRAM a desarrollar la luz láser, cuáles fueron los hitos tecnológicos y quiénes eran los socios de proyecto?
El desarrollo del fósforo remoto de activación láser para automóviles (LARP) se inició hace aproximadamente cuatro años. Los hitos fueron el desarrollo de diversos conceptos, así como el desarrollo de productos desde el nivel de prototipos hasta la producción en serie.
¿Dónde tuvo lugar dicho proceso de investigación y desarrollo?
El desarrollo de los sistemas LARP para automóviles es una colaboración a nivel mundial entre diversos departamentos de OSRAM. Los departamentos Specialty Lighting, Opto Semiconductors y Corporate Technology han colaborado.
¿En qué se diferencia el láser para faros de automóviles de los que se emplean en otras áreas, como el entretenimiento?
Las diferencias principales entre los sistemas LARP para automóviles y los de otras áreas son los requisitos específicos para los clientes del sector de la automoción sobre el espacio de diseño, las condiciones medioambientales, las interfaces de los faros, el tiempo y, sobre todo, la presión de los costes.
¿Cuánto cuesta un faro con luz láser? ¿Cómo se pueden reducir los costes en el futuro?
Los sistemas LARP siguen siendo soluciones costosas para fabricantes de vehículos exclusivos. Los costes se pueden reducir si aumentan los volúmenes. Esto se puede lograr, por ejemplo, al implementar sistemas LARP en vehículos de gama media.
¿Qué ventajas tiene la luz láser sobre otras tecnologías de iluminación como la halógena, el xenón o la LED?
La luz láser genera una luminosidad mucho mayor que supera en gran medida el brillo que ofrecen las tecnologías convencionales. Posee el cuádruple de brillo que la luz LED. Esta gran luminosidad permite el uso de componentes ópticos muy pequeños. Estos se pueden colocar en el faro según sea preciso, lo que permite una gran libertad de diseño para los fabricantes de faros. En cambio, los sistemas ópticos de tamaño similar, como los que se utilizan en aplicaciones LED, cuentan con un gran alcance. Los vehículos de producción en serie actuales cuentan con un alcance de hasta 600 metros.
¿Cuál es el estado actual y cómo cree que se desarrollará la luz láser de OSRAM el año que viene?
La tecnología LARP está sujeta a una presión de desarrollo considerable. En el futuro, los complejos sistemas que se utilizan hoy en día en la producción en serie convivirán con envases de menor tamaño que brindarán mucha libertad a los diseñadores de faros y permitirán nuevas posibilidades de aplicación. Próximamente se ofrecerán módulos complejos con un rendimiento de flujo en consonancia, así como módulos compactos de pequeño tamaño y de menor rendimiento.
