Lasrar, lysdioder (LED) och superluminescerande dioder (SLD) är alla halvledarljuskällor med ursprung i mitten till slutet av 1900-talet. Den en gång exotiska lasern är nu en hushållsartikel, men vanligtvis gömd djupt inne i video- och CD-spelare. LED-lampor är allmänt förekommande, billiga och energieffektiva och har ett brett utbud av applikationer inklusive bil bakljus, klocksiffror och indikatorlampor. SLD har egenskaper som både lysdioder och lasrar, men till skillnad från dem producerar de ett brett spektrum av färger.
Ljusemission
Lasrar, lysdioder och SLD: er är alla variationer av dioden - ett sammanfogat par kiselbaserade material, en elektriskt positiv, den andra negativ, innehållande spår av arsenik, gallium och annat element. Som med andra typer av dioder leder dessa enheter el i endast en riktning; dessutom producerar de också ljus. En laser förstärker ljuset genom att ha kislet inuti ett parallellt par speglar, varav en tillåter att en liten mängd ljus släpper ut och producerar strålen. En SLD är något liknande, med en enhet som kallas en optisk vågledare för att förstärka ljus, men utan speglar. En lysdiod är den enklaste enheten av de tre, och använder endast kiselövergångens glöd när en ström passerar genom den.
Sammanhang
Till skillnad från nästan alla andra ljuskällor producerar en laser ljusvågor som alla är i fas, en egenskap som kallas koherens. Det betyder att ljusvågorna i en laser har toppar och tråg som alla står i linje samtidigt, som soldater som marscherar i formation. Lysdioder och SLD: er producerar konventionellt, osammanhängande ljus, som mer liknar fottrafik på en upptagen stadstrottoar. Samstämmighet är användbar i holografi, de tredimensionella bilder som skapats med laserljus, samt interferometri, som använder ljusvåginterferens för att noggrant mäta extremt små avstånd.
Bandbredd
Ljuskällans bandbredd är det våglängdsintervall som den producerar. Lasrar och lysdioder är båda monokromatiska och ger en enda färg; laserljus är en enda våglängd, medan lysdioder producerar ett mycket smalt område centrerat på en viss våglängd. Bandbredden för en SLD beror på enheten - vissa är ungefär lika smala som en LED, andra är mycket bredare, men inte lika breda som solljus eller glödlampor.
Riktning
En LED producerar ljus i vidvinkel från dess kiselövergång. För att förbättra ljusstyrkan fokuserar en lins i vissa LED-mönster ljuset i ett smalare intervall. SLD producerar ljus i en båge på cirka 35 grader. Laserljus kollimeras, vilket betyder att det sprider sig väldigt lite på egen hand och håller en smal stråle. Om det behövs kan linser fokusera laserljus till en liten punkt eller sprida det i vidvinkel.
