城市的路燈在照亮道路的同時，也帶來了大量的光污染和能源浪費，長期以來備受詬病卻無解決良方。據物理學家組織網近日報道，日前一組來自中國臺灣和墨西哥的研究人員開發出了一種新型照明系統，通過高效利用LED，能確保路燈只照亮需要光線的地方，而不產生其他不必要的光線。相關研究發表在近日出版的美國光學學會主辦的《光學快報》雜志上。

在由普通路燈提供照明的道路尤其是較窄的道路上，我們經常看到的情況是，路面的明暗區域呈鋸齒狀分布。這種傳統的照明方式不但效率低下，而且造成了嚴重的光污染。研究發現傳統路燈的電能中有五分之一以上被水平和向上的光線所浪費。

“這種新型LED系統的一個獨特功能是，它能夠適應不同街道的路燈布局，為各種街道和道路提供高效的照明，”參與這項研究的中國臺灣中央大學光電學與工程學系孫慶成教授說。

這種新型路燈系統由三個部分組成。第一個部分包含一串發光二極管，它們每個都配有一種被稱為全內反射透鏡(TIR)的裝置，其作用是匯集光線，精確控制光束的方向，使光線平行射出而不會相互交叉。這些透鏡被安裝在一個反射腔中，作用是回收光線，確保它們能夠更多地被用于照亮目標，這是該系統的第二部分。第三個部分是其最外層的光線過濾裝置，它的作用是減少多余的眩光。通過這種獨特的結構，研究人員能夠控制光束的形狀，目前初步設計的光束形狀為矩形，非常適合路面照明。

研究人員利用光利用率(OUF)來量化路燈的性能，光利用率越高路燈性能越好。計算機模擬結果顯示，這種新型路燈系統光利用率可達到51%到81%，遠遠超過目前普通路燈的45%。此外，與傳統路燈相比，這種新型路燈亮度更高、更節能，不易產生眩光和光污染。

研究人員表示，由于該設計結構簡單、采用普通的LED燈泡，可方便進行模塊化組裝。他們預計未來3到6個月內完成原型設計，明年年初在道路上進行實際安裝實驗。