Lasers, light emitting diodes (LED's) en superluminescent diodes (SLD's) zijn allemaal solid-state lichtbronnen met hun oorsprong in het midden tot het einde van de 20e eeuw. De ooit exotische laser is nu een huishoudartikel, hoewel meestal diep verborgen in video- en cd-spelers. LED's zijn alomtegenwoordig, goedkoop en energiezuinig, met een breed scala aan toepassingen, waaronder auto-achterlichten, klokcijfers en paneelindicatielampen. SLD's hebben kenmerken van zowel LED's als lasers, maar produceren in tegenstelling tot hen een breed scala aan kleuren.
Lichtemissie
Lasers, LED's en SLD's zijn allemaal variaties van de diode -- een samengevoegd paar op silicium gebaseerde materialen, een elektrisch positief, de andere negatief, met sporen van arseen, gallium en andere and elementen. Net als bij andere soorten diodes geleiden deze apparaten elektriciteit in slechts één richting; daarnaast produceren ze ook licht. Een laser versterkt het licht door het silicium in een parallel paar spiegels te plaatsen, waarvan er één een kleine hoeveelheid licht laat ontsnappen, waardoor de straal ontstaat. Een SLD lijkt enigszins op het gebruik van een apparaat dat een optische golfgeleider wordt genoemd om licht te versterken, maar zonder spiegels. Een LED is het eenvoudigste apparaat van de drie en gebruikt alleen de gloed van de siliciumjunctie als er stroom doorheen gaat.
Samenhang
In tegenstelling tot bijna alle andere lichtbronnen produceert een laser lichtgolven die allemaal in fase zijn, een eigenschap die bekend staat als coherentie. Dit betekent dat de lichtgolven in een laser toppen en dalen hebben die allemaal tegelijk op één lijn liggen, zoals soldaten die in formatie marcheren. LED's en SLD's produceren conventioneel, onsamenhangend licht, dat meer lijkt op voetverkeer op een drukke stoep in de stad. Coherentie is nuttig in holografie, de driedimensionale beelden die met laserlicht worden gemaakt, evenals interferometrie, waarbij lichtgolfinterferentie wordt gebruikt om extreem kleine afstanden nauwkeurig te meten.
Bandbreedte
De bandbreedte van een lichtbron is het bereik van golflengten die het produceert. Lasers en LED's zijn beide monochroom en produceren een enkele kleur; laserlicht is een enkele golflengte, terwijl LED's een zeer smal bereik produceren gecentreerd op één bepaalde golflengte. De bandbreedte van een SLD hangt af van het apparaat - sommige zijn ongeveer zo smal als een LED, andere zijn veel breder, hoewel niet zo breed als zonlicht of gloeilampen.
Richting
Een LED produceert licht onder een brede hoek vanuit zijn siliciumjunctie. Om de helderheid te verbeteren, focust een lens in sommige LED-ontwerpen het licht in een smaller bereik. SLD's produceren licht in een boog van ongeveer 35 graden. Laserlicht is gecollimeerd, wat betekent dat het zich op zichzelf heel weinig verspreidt en een smalle straal behoudt. Indien nodig kunnen lenzen laserlicht tot op een heel klein punt concentreren of in een brede hoek verspreiden.