Conţinut
Laserele, diodele cu emisie de lumină (LED-uri) și diodele superluminiscente (SLD) sunt toate surse de lumină în stare solidă, cu origini la mijlocul secolului XX până la sfârșitul secolului XX. Laserul cândva exotic este acum un obiect de uz casnic, deși ascuns de obicei în interiorul player-urilor video și CD. LED-urile sunt omniprezente, ieftine și eficiente din punct de vedere energetic, având o gamă largă de aplicații, cum ar fi farurile din spate, cifrele ceasului și lămpile indicatoare ale panoului. SLD-urile au caracteristici atât pentru LED-uri, cât și pentru lasere, dar spre deosebire de ele produc o gamă largă de culori.
Emisie de lumină
Laserele, LED-urile și SLD-urile sunt toate variații ale diodei - o pereche de materiale pe bază de siliciu, una pozitivă electric, cealaltă negativă, care conține urme de arsen, galiu și alte elemente. Ca și în cazul altor tipuri de diode, aceste dispozitive conduc electricitatea într-o singură direcție; în plus, produc și lumină. Un laser amplifică lumina având siliciul în interiorul unei perechi de oglinzi paralele, unul dintre ele care permite scăpării unei cantități mici de lumină, producând fasciculul. Un SLD este oarecum similar, folosind un dispozitiv numit ghid de undă optic pentru a amplifica lumina, dar fără oglinzi. Un LED este cel mai simplu dispozitiv dintre cele trei, folosind doar joncțiunile de siliciu strălucește pe măsură ce trece un curent prin el.
Coerenţă
Spre deosebire de aproape toate celelalte surse de lumină, un laser produce unde de lumină care sunt toate în fază, o proprietate cunoscută sub numele de coerență. Aceasta înseamnă că undele de lumină dintr-un laser au creste și jgheaburi care toate se aliniază în același timp, ca soldații care merg în formație. LED-urile și SLD-urile produc o lumină convențională, incoerentă, care seamănă mai mult cu traficul pe jos pe un trotuar aglomerat. Coerența este utilă în holografie, imaginile tridimensionale create cu lumină laser, precum și interferometria, care folosește interferența undelor de lumină pentru a măsura cu precizie distanțe extrem de mici.
Lățime de bandă
Lățimea de bandă a unei surse de lumină este gama lungimilor de undă pe care le produce. Laserele și ledurile sunt ambele monocromatice, producând o singură culoare; lumina laser este o singură lungime de undă, în timp ce LED-urile produc un interval foarte restrâns centrat pe o lungime de undă particulară. Lățimea de bandă a unui SLD depinde de dispozitiv - unele sunt la fel de înguste ca un LED, altele sunt mult mai largi, deși nu sunt la fel de largi precum lumina solară sau iluminarea incandescentă.
Direcţie
Un LED produce lumină într-un unghi larg față de joncțiunea sa de siliciu. Pentru a îmbunătăți luminozitatea, un obiectiv în unele modele LED focalizează lumina într-un interval mai restrâns. SLD-urile produc lumină într-un arc de aproximativ 35 de grade. Lumina cu laser este colimată, ceea ce înseamnă că se răspândește foarte puțin, păstrând o rază îngustă. Dacă este nevoie, lentilele pot focaliza lumina laser într-un punct mic sau o pot răspândi într-un unghi larg.