激光照明：農業照明的未來之光

在人工光型植物工廠中，如何平衡植物生長所需的光合效率與人工照明的視覺舒適度，一直是農業照明領域的核心難題。傳統LED光源存在效率衰減問題，而激光驅動照明卻能實現高功率密度。

2025年5月，東京大學與StanleyElectric公司的研究團隊在《FrontiersinPlantScience》發表了一項突破性研究，結果表明：激光二極管（LaserDiode，LD）在促進植物光合作用和生長方面顯著優于傳統的發光二極管（LED）。?

研究發現，波長660nm的激光二極管使植物的凈光合速率比峰值664nm的LED高出19.1%，氣孔導度和水分利用效率也顯著提升。這意味著植物能更高效地吸收二氧化碳，合成有機物。

相比于LED或壓鈉燈等主流植物補光技術，激光技術的光合光子通量密度僅需要LED的百分之一，即可達到相同的補光效果。

激光植物生長調控燈的節能表現同樣出色。吉林農業大學教授楊明來表示：“同等光照強度下，激光燈能耗僅為傳統設備的40%，使用壽命更長、維護成本更低”。

激光vsLED：技術對比與發展前景

雖然激光技術展現出巨大潛力，但LED技術也在不斷進步。LED技術的優勢在于其低熱量、長壽命、低能耗，能有效促進作物增產增收并提前上市。而激光技術目前成本較高，且存在使用上的局限性。

不過，激光技術的精準度和能效優勢明顯。福建省自然科學基金支持的研究團隊通過藍光激光器與YAG:Ce3+熒光玻璃材料結合，實現了PLER（最高達683plm/W）與CRI（>90）的協同提升。

農業照明的未來之路

隨著全球人口預計2050年突破97億，70%人口將居住在城市，傳統農業面臨耕地減少、氣候極端化的挑戰。室內園藝憑借不受地理限制、可控環境等優勢，成為解決糧食問題的關鍵方向。

激光照明技術不僅在植物工廠和應用中表現優異，還在太空種植等極端環境展現出應用潛力。結合光纖分布式照明，LD可實現“分層精準補光”，滿足不同植物在不同生長階段的光譜需求。

未來，激光照明可能會與LED形成互補，構建更高效的復合光譜系統。中科院等研究機構的研究成果，正在為現代農業照明開辟新的道路。