レーザー、発光ダイオード（LED）、スーパールミネッセントダイオード（SLD）はすべて、20世紀半ばから後半に起源を持つソリッドステート光源です。 かつてはエキゾチックだったレーザーは今では家庭用品になっていますが、通常はビデオプレーヤーやCDプレーヤーの奥深くに隠されています。 LEDはどこにでもあり、安価でエネルギー効率が高く、車のテールライト、時計の数字、パネルのインジケーターランプなどの幅広い用途があります。 SLDは、LEDとレーザーの両方の特性を備えていますが、それらとは異なり、幅広い色を生成します。
発光
レーザー、LED、SLDはすべてダイオードのバリエーションであり、シリコンベースの材料の結合されたペアです。 1つは電気的に正で、もう1つは負で、微量のヒ素、ガリウムなどが含まれています。 要素。 他のタイプのダイオードと同様に、これらのデバイスは一方向にのみ電気を伝導します。 さらに、それらはまた光を生成します。 レーザーは、平行なミラーのペアの内部にシリコンを配置することによって光を増幅します。ミラーの1つは、少量の光を逃がしてビームを生成します。 SLDはやや似ており、光導波路と呼ばれるデバイスを使用して光を増幅しますが、ミラーはありません。 LEDは、3つの中で最も単純なデバイスであり、電流が流れるときにシリコン接合部のグローのみを使用します。
コヒーレンス
他のほとんどすべての光源とは異なり、レーザーはすべて同相の光波を生成します。これはコヒーレンスと呼ばれる特性です。 これは、レーザーの光波には、兵士が隊列を組んで行進しているように、すべてが同時に並んでいる山と谷があることを意味します。 LEDとSLDは、従来のインコヒーレントな光を生成します。これは、忙しい街の歩道を歩いているようなものです。 コヒーレンスは、ホログラフィー、レーザー光で作成された3次元画像、および光波干渉を使用して非常に短い距離を正確に測定する干渉法で役立ちます。
帯域幅
光源の帯域幅は、光源が生成する波長の範囲です。 レーザーとLEDはどちらも単色で、単色を生成します。 レーザー光は単一波長ですが、LEDは特定の1つの波長を中心とした非常に狭い範囲を生成します。 SLDの帯域幅はデバイスによって異なります。LEDとほぼ同じくらい狭いものもあれば、太陽光や白熱灯ほど広くはないものの、はるかに広いものもあります。
方向
LEDは、シリコン接合部から広角で光を生成します。 明るさを改善するために、一部のLED設計のレンズは、より狭い範囲に光を集中させます。 SLDは、約35度の弧で光を生成します。 レーザー光はコリメートされます。つまり、レーザー光はそれ自体ではほとんど拡散せず、狭いビームを維持します。 必要に応じて、レンズはレーザー光を小さなピンポイントに集束させたり、広角に広げたりすることができます。