BLOG

Ontdekt op Light + Building 2018: licht met lasers

Door: Jessica Merkens

Nog geen twintig jaar na de opkomst van witte LED-verlichting doet een compleet nieuwe technologie haar intrede in de verlichtingsbranche: licht van lasers. Deze techniek heeft zo’n groot potentieel, dat zelfs de uitvinder van de blauwe LED (waardoor witte LED-verlichting mogelijk werd) en latere Nobelprijswinnaar Shuji Nakamura denkt dat we in de nabije toekomst alleen nog maar laser gebaseerde verlichting gaan zien. Wat maakt deze techniek zoveel beter dan de energie-efficiënte LED? We vroegen het aan Erik Wellen, mede-oprichter van Parhelion, een Amerikaans/Rotterdamse start-up die deze maand met hun laser-verlichtingstechniek de show stal op verlichtingsbeurs Light + Building.

Erik Wellen

CEO/Cofounder - Parhelion

Wat doen jullie precies?

We zijn bezig met het vermarkten van verlichting met lasertechnologie, Laser Diffraction Grating of kortweg LDG. Wij zijn geen armaturen-bouwers maar maken de lichtbron. Om te beginnen hebben we gekozen voor vier toepassingen: een zaklamp voor hulpdiensten, noodverlichting, tuinbouwverlichting en witte verlichting. We hebben onze eigen blauwe lasermodule waarmee we door een bepaald materiaal schijnen, aan de andere kant komt er wit licht uit.

"Eureka, er kwam wit licht doorheen!"

Hoe is het begonnen?

Achter het bedrijf zitten drie oprichters. Jim en Richard Redpath, een Amerikaanse tweeling en ikzelf. Richard is de uitvinder, hij heeft al meer dan honderd patenten op zijn naam staan. Jim is degene die het vertaalt naar een werkend product. Ik noem hen de ‘laser twins’. Hun vader was ook een uitvinder die vroeger veel voor NASA heeft gedaan. Richard heeft inmiddels al meer dan dertig jaar ervaring met lasers. Mede dankzij een high school project van Richard’s dochter ontwikkelde hij de lasertechniek. Samen met Jim heeft hij toen een gadget ontwikkeld, de Firefly. Via Kickstarter is ruim een half miljoen dollar opgehaald om de techniek verder te ontwikkelen, zoals de koeling en kracht van de laser. Daar werd de basis gelegd voor onze LDG-technologie.


Ik heb in 2007 een gezamenlijk project met Jim gedaan in het Midden-Oosten, zo heb ik hen leren kennen en ben ik erbij gehaald om de commerciële sales en marketing kant van het bedrijf op te tuigen. Sinds 2016 hebben we de hoofdvestiging in Nederland. Na de Firefly ontwikkelden we een noodverlichtingslamp met LDG waarvoor we in 2015 de Edison award ontvingen. Laserlicht geeft beter zicht in een troebele omgeving, zoals wanneer er veel rook in de lucht hangt of in troebel water. Met blauwe laserstralen lichten die deeltjes in de lucht op waardoor je beter zicht krijgt in de omgeving. Toen dachten we, kunnen we geen wit licht maken? Richard ging zoeken op internet naar een materiaal waar we met de blauwe laser op konden schijnen zodat er wit licht uit zou komen. En Eureka, er kwam wit licht doorheen! Dat zijn we daarna gaan doorontwikkelen. In 2017 volgde de tweede Edison award, deze worden alleen toegekend aan zogenaamde disruptieve uitvindingen, in het verleden won bijvoorbeeld Steve Jobs er ook eentje voor de iPad.

"Het is een hele andere manier van licht maken,
net als zonlicht is het gepolariseerd licht"

Waar zijn jullie nu mee bezig?

We zijn nu de LGD StripeLight, een unieke zaklamp voor hulpdiensten met twee lichtbronnen, in productie aan het nemen en verder zijn we bezig met het optimaliseren van het witte licht. We hebben op Light + Building heel veel nieuwe contacten opgedaan, zijn echt overstroomd met aandacht. We hoorden van veel mensen dat dit het meest innovatieve was wat ze op de beurs hadden gezien. Dat is leuk om te horen, zeker als je zo’n nieuwkomer bent op de markt.

De oprichters van Parhelion wonnen maarliefst twee Edison awards voor hun uitvinding, wat alleen aan uitzonderlijke innovaties toegekend wordt

Wat zijn de uitdagingen waar jullie tegenaan lopen?

Een van de belangrijkste uitdagingen was bijvoorbeeld koeling. Lasers in de disco knipperen bijvoorbeeld omdat ze niet continue kunnen branden, dan zouden ze oververhitten. Dat wil je natuurlijk niet in conventionele verlichting. Fabrikanten hebben in het verleden ook LED-lampen met een ventilator gemaakt maar dat was geen succes. Met de Firefly is een passieve koelingtechniek ontwikkeld. Een ander probleem is de kracht die de laser geeft, deze moet je ook onder controle krijgen. Deze dingen zijn allemaal vijf jaar geleden met de Firefly gadget doorontwikkeld.


De uitdaging is nu om zowel energie-efficiëntie te bereiken als een hoge lichtkwaliteit. Met model één konden we een mooie lichtkwaliteit creëren met een CRI* van boven de 90, maar het materiaal waar de laser doorheen scheen kon niet genoeg hitte weerstaan, het brandde door. Bij model twee hebben we een ander materiaal gebruikt wat meer hitte kan weerstaan, maar daar moeten we de chemische mix optimaliseren zodat de lichtkwaliteit omhoog gaat. Het gaat dus vooral om de kwaliteit van het licht. Hoeveel vermogen geef je aan de laser, door welk materiaal schijn je heen. Daar moet je een goede balans in zien te vinden.

Wat zijn de voordelen van laser ten opzichte van LED?

Het is een hele andere manier van licht maken, het is gepolariseerd licht net als zonlicht. Verder zijn we bezig om vanuit een hele kleine light emitting surface heel veel lumen te krijgen, iets wat je nooit kan doen met LED. Ons laserlicht is ook circa vijftig procent zuiniger dan LED, doordat de hittevorming heel laag is. Het lampje zelf wordt niet veel heter dan veertig graden. Het verbruikt dus heel weinig stroom en is de levensduur vergelijkbaar met LED.


Het licht heeft geen flicker en er zit ook geen UV-licht in het spectrum. Dat heeft bijvoorbeeld in musea veel voordelen: UV is schadelijk voor kunstwerken die daardoor vaak lang opgeborgen blijven in het depot en slechts een klein deel van het jaar tentoongesteld worden. Daarnaast is het heel fijn licht, het creëert zeer heldere schaduwen. Handig voor precision lighting, voor horloge- of sieradenmakers bijvoorbeeld. Sommige diamantairs lieten mij vertellen dat ze nog steeds TL-verlichting gebruiken omdat dat het beste zicht geeft voor hun precisiewerk. Met de laser maken we gebruik van transmissie, we schijnen dwars door het materiaal heen en gebruiken dus geen spiegel. Hierdoor heb je geen lichtverlies.

Verblindt zo’n laser niet?

Als je het hebt over wit licht dan is er wat het uit het lampje komt wel gecreëerd met laser maar het wordt niet ervaren als een laserstraal. Als je met lasers werkt heb je in de Verenigde Staten een FDA approval nodig en die goedkeuring hebben wij. Kijken in onze lamp is net zo gevaarlijk als kijken in een LEDlampje. Je moet sowieso niet langer dan tien seconden in een lichtbron kijken en dat geldt ook voor onze verlichting.

"We hebben het voornemen om heel veel licht te krijgen met een hele kleine lichtbron"

Is het licht dimbaar of stuurbaar?

Onze huidige versie is dat nog niet, maar de derde versie zal dat wel zijn. Deze zal dimbaar zijn tot nul. Daarbij heb je met laser veel minder last van problemen met incompatibiliteit, zoals je dat met LED wel hebt. We kunnen met veel verschillende drivers overweg.

Wat kan er nog meer met deze technologie gedaan worden?

Wat ik al aangaf hebben wij gekozen voor vier toepassingen, maar net als met LED zijn de toepassingen legio. Er zijn ook een paar dingen die je niet met LED kan doen maar wel met laser. Stel, je komt een ruimte binnen zoals een winkelcentrum of treinstation die volledig verlicht is maar je niet kun zien waar de lichtbron zit. Met heel veel hele klein gaatjes in bijvoorbeeld het akoestisch plafond of via de airco kan je licht binnen laten komen in de ruimte; er is dan licht zonder dat een lichtbron zichtbaar is. Ons voornemen is om heel veel licht te krijgen met een hele kleine lichtbron, en dan zouden dat soort toepassingen mogelijk zijn.

* CRI staat voor color rendering index. Het is een maatstaf voor de kwaliteit van een lichtbron. Hoe hoger dit getal (met een maximum van 100) hoe beter je kleuren kan waarnemen.

Delen via