Laserit, valodiodit (LED) ja superluminesoivat diodit (SLD) ovat kaikki kiinteän tilan valonlähteitä, jotka ovat peräisin 1900-luvun puolivälistä loppupuolelle. Kerran eksoottinen laser on nyt kotitaloustuote, vaikka se on yleensä piilotettu syvälle video- ja CD-soittimiin. LEDit ovat läsnä kaikkialla, halpoja ja energiatehokkaita, ja niillä on laaja valikoima sovelluksia, kuten auton takavalot, kellonumerot ja paneelin merkkivalot. SLD-levyillä on sekä LEDien että lasereiden ominaisuuksia, mutta toisin kuin ne tuottavat laajan värivalikoiman.
Valon säteily
Laserit, LEDit ja SLD: t ovat kaikki diodimuunnelmia - yhdistetty pari piipohjaisia materiaaleja, yksi sähköisesti positiivinen, toinen negatiivinen, sisältää arseenin, galliumin ja muiden jälkiä elementtejä. Kuten muuntyyppisten diodien kohdalla, nämä laitteet johtavat sähköä vain yhteen suuntaan; lisäksi ne tuottavat myös valoa. Laser vahvistaa valoa siten, että pii on rinnakkaisen peiliparin sisällä, joista yksi antaa pienen määrän valoa paeta tuottaen säteen. SLD on jonkin verran samanlainen, käyttämällä optista aaltojohtoa kutsuttua laitetta valon vahvistamiseksi, mutta ilman peilejä. LED on yksinkertaisin laite kolmesta, ja se käyttää vain piiliitoksen hehkua virran kulkiessa sen läpi.
Johdonmukaisuus
Toisin kuin melkein kaikki muut valonlähteet, laser tuottaa valoaaltoja, jotka ovat kaikki vaiheessa, ominaisuus, jota kutsutaan koherenssiksi. Tämä tarkoittaa, että laserin valoaalloilla on harjat ja kaukalot, jotka kaikki asettuvat samaan aikaan, kuten sotilaat marssivat kokoonpanossa. LEDit ja SLD: t tuottavat tavanomaista epäjohdonmukaista valoa, joka muistuttaa enemmän jalankulkuliikennettä vilkkaalla kaupungin jalkakäytävällä. Koherenssista on hyötyä holografiassa, laservalolla luotuissa kolmiulotteisissa kuvissa sekä interferometriassa, joka käyttää valoaaltohäiriöitä erittäin pienten etäisyyksien mittaamiseen.
Kaistanleveys
Valonlähteen kaistanleveys on sen tuottamien aallonpituuksien alue. Laserit ja LEDit ovat molemmat yksivärisiä ja tuottavat yhden värin; laservalo on yksi aallonpituus, kun taas LEDit tuottavat hyvin kapean alueen keskitettynä yhteen tiettyyn aallonpituuteen. SLD: n kaistanleveys riippuu laitteesta - jotkut ovat suunnilleen yhtä kapeita kuin LED, toiset ovat paljon laajempia, vaikkakaan eivät niin leveitä kuin auringonvalo tai hehkulamppu.
Suunta
LED tuottaa valoa laajakulmassa piiliitoksestaan. Kirkkauden parantamiseksi joidenkin LED-mallien linssi kohdistaa valon kapeammalle alueelle. SLD: t tuottavat valoa noin 35 asteen kaaressa. Laservalo on kollimoitua, mikä tarkoittaa, että se leviää hyvin vähän itsestään pitäen kapean säteen. Tarvittaessa linssit voivat kohdistaa laservalon pieneen tarkkuuteen tai levittää sen laajaan kulmaan.