Los láseres, los diodos emisores de luz (LED) y los diodos superluminiscentes (SLD) son fuentes de luz de estado sólido que se originaron entre mediados y finales del siglo XX. El láser que alguna vez fue exótico ahora es un artículo doméstico, aunque generalmente se oculta en el interior de los reproductores de video y CD. Los LED son omnipresentes, económicos y energéticamente eficientes, y tienen una amplia gama de aplicaciones que incluyen luces traseras de automóviles, dígitos de reloj y luces indicadoras de panel. Los SLD tienen características tanto de LED como de láser, pero a diferencia de ellos, producen una amplia gama de colores.
Emisión de luz
Los láseres, LED y SLD son variaciones del diodo: un par unido de materiales a base de silicio, uno eléctricamente positivo, el otro negativo, que contiene trazas de arsénico, galio y otros elementos. Al igual que con otros tipos de diodos, estos dispositivos conducen la electricidad en una sola dirección; además, también producen luz. Un láser amplifica la luz al tener el silicio dentro de un par de espejos paralelos, uno de los cuales permite que escape una pequeña cantidad de luz, produciendo el rayo. Un SLD es algo similar, utilizando un dispositivo llamado guía de ondas ópticas para amplificar la luz, pero sin espejos. Un LED es el dispositivo más simple de los tres, que usa solo el brillo de la unión de silicio cuando la corriente pasa a través de él.
Coherencia
A diferencia de casi todas las demás fuentes de luz, un láser produce ondas de luz que están todas en fase, una propiedad conocida como coherencia. Esto significa que las ondas de luz en un láser tienen crestas y valles que se alinean al mismo tiempo, como soldados marchando en formación. Los LED y los SLD producen una luz convencional e incoherente, que se parece más al tráfico peatonal en la acera de una ciudad concurrida. La coherencia es útil en la holografía, las imágenes tridimensionales creadas con luz láser, así como en la interferometría, que utiliza la interferencia de ondas de luz para medir con precisión distancias extremadamente pequeñas.
Banda ancha
El ancho de banda de una fuente de luz es el rango de longitudes de onda que produce. Los láseres y los LED son monocromáticos y producen un solo color; La luz láser tiene una sola longitud de onda, mientras que los LED producen un rango muy estrecho centrado en una longitud de onda en particular. El ancho de banda de un SLD depende del dispositivo: algunos son tan estrechos como un LED, otros son mucho más amplios, aunque no tan amplios como la luz solar o la iluminación incandescente.
Dirección
Un LED produce luz en un ángulo amplio desde su unión de silicio. Para mejorar el brillo, una lente en algunos diseños de LED enfoca la luz en un rango más estrecho. Los SLD producen luz en un arco de unos 35 grados. La luz láser está colimada, lo que significa que se esparce muy poco por sí sola, manteniendo un haz estrecho. Si es necesario, las lentes pueden enfocar la luz láser en un punto diminuto o extenderla en un ángulo amplio.