用激光代替LED？

激光照明：农业照明的未来之光

在人工光型植物工厂中，如何平衡植物生长所需的光合效率与人工照明的视觉舒适度，一直是农业照明领域的核心难题。传统LED光源存在效率衰减问题，而激光驱动照明却能实现高功率密度。

2025年5月，东京大学与Stanley Electric公司的研究团队在《Frontiers in Plant Science》发表了一项突破性研究，结果表明：激光二极管（Laser Diode，LD）在促进植物光合作用和生长方面显著优于传统的发光二极管（LED）。​

研究发现，波长660nm的激光二极管使植物的净光合速率比峰值664nm的LED高出19.1%，气孔导度和水分利用效率也显著提升。这意味着植物能更高效地吸收二氧化碳，合成有机物。

相比于LED或压钠灯等主流植物补光技术，激光技术的光合光子通量密度仅需要LED的百分之一，即可达到相同的补光效果。

激光植物生长调控灯的节能表现同样出色。吉林农业大学教授杨明来表示：“同等光照强度下，激光灯能耗仅为传统设备的40%，使用寿命更长、维护成本更低”。

激光 vs LED：技术对比与发展前景

虽然激光技术展现出巨大潜力，但LED技术也在不断进步。LED技术的优势在于其低热量、长寿命、低能耗，能有效促进作物增产增收并提前上市。而激光技术目前成本较高，且存在使用上的局限性。

不过，激光技术的精准度和能效优势明显。福建省自然科学基金支持的研究团队通过蓝光激光器与YAG:Ce3+荧光玻璃材料结合，实现了PLER（最高达683 plm/W）与CRI（>90）的协同提升。

农业照明的未来之路

随着全球人口预计2050年突破97亿，70%人口将居住在城市，传统农业面临耕地减少、气候极端化的挑战。室内园艺凭借不受地理限制、可控环境等优势，成为解决粮食问题的关键方向。

激光照明技术不仅在植物工厂和应用中表现优异，还在太空种植等极端环境展现出应用潜力。结合光纤分布式照明，LD可实现“分层精准补光”，满足不同植物在不同生长阶段的光谱需求。

未来，激光照明可能会与LED形成互补，构建更高效的复合光谱系统。中科院等研究机构的研究成果，正在为现代农业照明开辟新的道路。