１９９４年，日本的科研人员提出了用激光作植物工厂照明光源的“激光植物工厂”的方案，并于１９９５年５月首次用蓝色ＬＥＤ即用半导体激光器代替红色ＬＥＤ，组成红ＬＤ和蓝ＬＥＤ混合双波长照射光源，对嫩芽萝卜的水中栽培进行实验，并获得了良好的结果。此次实验使用的SDL-3039-011型红色LD是由三洋电机（株）生产的，其振荡波长为670nm，输出为5mW;NLPB500型蓝色ＬＥＤ是由日亚化学工业公司（株）生产的，其发光中心波长为450nm，输出为1.2mW。科研人员利用简易植物栽培实验装置对生菜进行了栽培实验，并获成功。当红色与蓝色照射光的功率比为10∶1时，显示出良好的生长态势，维生素类的含量则随光照而变化。

    根据光反应和暗反应相对应的光合作用脉冲照射法，科研人员研究了脉冲照射嫩芽萝卜对天然草高的影响。实验报告认为，暗反应在大约20ms以上即完成光合作用，于是将相当于暗期的脉冲断开时间定为20ms，将接通时间变化为40ms、２０ms、１０ms、１ms、０.1ms。在各个占空比（用脉冲周期除以时间的值）下进行栽培，并测量了天然草高。结果发现，当占空比为２０％～４０％时，可以控制徒长效应。考虑到扩大生产，科研人员还提出了实用二维ＬＤ／ＬＥＤ阵列光源的方案，并成功进行了嫩叶萝卜等的栽培实验。２０００年５月，日本的科学家们试制了扩容性蓝、红及远红外所有半导体激光照明用元件光源，首次用脉冲照射法成功地进行了嫩叶萝卜的栽培实验。

    目前，科研人员利用6W/cm条形结构的红色LD阵列和蓝色LED，实现的光合作用有效光量子密度约为800滋mol/m2/s，达到了可与盛夏太阳光媲美的光强，并栽培了稻子，在大约50天内收获了120kg稻米，并成功制成76 L酒。

    当利用发光二极管对植物进行栽培时，思考的方法与对激光介质进行高效光泵浦法相同，于是提出了“激光植物工厂”的建议。此后相继发表了有关利用红色激光二极管（LD）和蓝色发光二极管（LED）对植物栽培的研究报告。2000年3月开发了混合蓝、红、远红三波长的LD基本光源；同年5月选择了已积累了一些实验数据的莴苣作植物栽培实验，并利用水耕栽培实施了预备植物栽培实验。具体情况如下：

    首先设计了“基本照明光源”，这种光源考虑了对二维排列的扩容性和光的照射功率比。据报道，当红光与蓝光比例（R/B比）为10∶1时，生菜的发育比较健全。考虑到红色LD和蓝色LD的输出差，居中配置了一个蓝色LD，并在其周围以辐射式配置了8个红色LD和4个远红色LD，其元件结构如图3所示。各个元件安装于备有散热板的铝板上，所用LD为蓝、红以及远红色LD。其中心波长与输出功率分别为405nm和5mW（NICHIA NLHV-500A）、660nm和7mW（RHOM RLD-65pc)以及785nm和10mW（RHOM RLD-78pp-10）。该照明光源的光谱分布如图4所示。这里用的远红色光对茎长的生长有效。该光源利用微机的机械语言进行微米级控制，形成了高速驱动电路。上述植物栽培实验装置如图5所示。天然草高随植物生长，因此所用的光源的结构为上下移动，使照射距离保持一定。为有效利用照射光，特备有透明塑料圆筒，在其周围敷上反射铝箔材料。考虑到生长速度和简便性，选用莴苣作为实验栽培植物。早7点打开光源，晚9点关闭光源，设定一天14h的亮期和10h暗期的光周期。在浸水的海棉上播种，在暗箱中发芽，从照射86h之后的栽培实验结果可以看到蓝光所致的向光性。若在栽培过程中拔出，则得不到重现性，所以未测生物体重量，只测在栽培过程中可测的天然草高。植物生长特性的测量结果用经验式表示为

    L=1.43t-10.5(24＜t＜144)

    式中t(h)为所经历的时间；L（mm)为天然草高，生长率dL/dt=1.43。叶的绿色程度与用蓝色LED作光源栽培的植物的结果一样好。每一粒种子的平均重量为11.7mg，在照射86h后测量了天然草高，每棵生物体平均重量和干物平均重量分别为195mg和9.5mg。

    使用红色LD作主光源，将蓝色LED和LD作辅助光源的栽培研究报告也见于相关杂志。近年来，在园艺学会发表的论文中，有很多论文论述了用LED代替灯光源照射对植物的影响及照射LED蓝光对向日葵、莴苣、茄子节间生长的影响；照射红蓝LED对莴苣形状和表皮细胞大小的影响；用LED的单色光照射即光质对土耳其桔梗种子发芽或育苗中生长的影响等。目前，有关LED和LD对植物影响的研究报告为数较少，但据有关人士预测，今后对这项工作的研究将达到高潮。