Lasere, diode emițătoare de lumină (LED-uri) și diode superluminescente (SLD) sunt toate surse de lumină în stare solidă, cu origini la mijlocul și sfârșitul secolului al XX-lea. Laserul odinioară exotic este acum un obiect de uz casnic, deși de obicei ascuns în interiorul playerelor video și CD. LED-urile sunt omniprezente, ieftine și eficiente din punct de vedere energetic, având o gamă largă de aplicații, inclusiv stopuri auto, cifre de ceas și lămpi indicatoare de panou. SLD-urile au caracteristici atât ale LED-urilor, cât și ale laserelor, dar spre deosebire de ele produc o gamă largă de culori.
Emisia de lumină
Laserele, LED-urile și SLD-urile sunt toate variații ale diodei - o pereche îmbinată de materiale pe bază de siliciu, una pozitivă electric, cealaltă negativă, conținând urme de arsenic, galiu și altele 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 siliciu în interiorul unei perechi de oglinzi paralele, dintre care una permite să scape o cantitate mică 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 strălucirea joncțiunii de siliciu 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 luminoase dintr-un laser au creste și jgheaburi care se aliniază în același timp, ca soldații care mărșăluiesc în formație. LED-urile și SLD-urile produc lumină convențională, incoerentă, care seamănă mai mult cu traficul pe jos pe un trotuar aglomerat al orașului. Coerența este utilă în holografie, imaginile tridimensionale create cu lumina laserului, precum și interferometria, care utilizează interferența undelor luminoase pentru a măsura cu precizie distanțe extrem de mici.
Lățime de bandă
Lățimea de bandă a unei surse de lumină este gama de lungimi de undă pe care o produce. Laserele și LED-urile sunt ambele monocromatice, producând o singură culoare; lumina laser este o singură lungime de undă, în timp ce LED-urile produc un interval foarte îngust centrat pe o anumită lungime de undă. 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 la fel de largi ca lumina soarelui sau iluminatul incandescent.
Direcţie
Un LED produce lumină la unghi larg de joncțiunea sa de siliciu. Pentru a îmbunătăți luminozitatea, un obiectiv din unele modele cu LED-uri focalizează lumina într-un interval mai restrâns. SLD-urile produc lumină într-un arc de aproximativ 35 de grade. Lumina laser este colimată, ceea ce înseamnă că se extinde foarte puțin singură, păstrând un fascicul îngust. Dacă este necesar, lentilele pot focaliza lumina laser într-un punct mic sau o pot răspândi într-un unghi larg.