Zawartość
Lasery, diody elektroluminescencyjne (LED) i diody superluminescencyjne (SLD) są półprzewodnikowymi źródłami światła, których początki sięgają połowy połowy XX wieku. Niegdyś egzotyczny laser jest teraz przedmiotem gospodarstwa domowego, choć zwykle ukryty głęboko w odtwarzaczach wideo i CD. Diody LED są wszechobecne, niedrogie i energooszczędne, mają szeroki zakres zastosowań, w tym tylne światła samochodowe, cyfry zegarowe i lampki kontrolne. SLD mają właściwości zarówno diod LED, jak i laserów, ale w przeciwieństwie do nich wytwarzają szeroką gamę kolorów.
Emisja światła
Lasery, diody LED i SLD są odmianami diody - połączoną parą materiałów na bazie krzemu, jedną elektrycznie dodatnią, drugą ujemną, zawierającą śladowe ilości arsenu, galu i innych pierwiastków. Podobnie jak w przypadku innych rodzajów diod, urządzenia te przewodzą prąd elektryczny tylko w jednym kierunku; ponadto wytwarzają również światło. Laser wzmacnia światło, umieszczając krzem w równoległej parze zwierciadeł, z których jedno pozwala na ucieczkę niewielkiej ilości światła, wytwarzając wiązkę. SLD jest nieco podobny, wykorzystując urządzenie zwane falowodem optycznym do wzmocnienia światła, ale bez luster. Dioda LED jest najprostszym urządzeniem spośród tych trzech, wykorzystując tylko krzemowe złącza świecące się, gdy przepływa przez nie prąd.
Konsekwencja
W przeciwieństwie do prawie wszystkich innych źródeł światła laser wytwarza fale świetlne, które są w fazie, właściwość zwana koherencją. Oznacza to, że fale świetlne w laserze mają grzbiety i rynny, które ustawiają się w tym samym czasie, jak żołnierze maszerujący w szyku. Diody LED i SLD wytwarzają tradycyjne, niespójne światło, które bardziej przypomina ruch pieszy na ruchliwym chodniku miejskim. Koherencja jest przydatna w holografii, trójwymiarowych obrazach utworzonych za pomocą światła laserowego, a także w interferometrii, która wykorzystuje interferencję fali świetlnej do dokładnego pomiaru bardzo małych odległości.
Pasmo
Szerokość pasma źródła światła to zakres wytwarzanych długości fal. Lasery i diody LED są monochromatyczne, wytwarzając jeden kolor; światło lasera ma pojedynczą długość fali, podczas gdy diody LED wytwarzają bardzo wąski zakres wyśrodkowany na jednej określonej długości fali. Szerokość pasma SLD zależy od urządzenia - niektóre są mniej więcej tak wąskie jak diody LED, inne są znacznie szersze, choć nie tak szerokie jak światło słoneczne lub żarowe oświetlenie.
Kierunek
Dioda LED wytwarza światło pod szerokim kątem ze swojego krzemowego złącza. Aby poprawić jasność, soczewka w niektórych konstrukcjach LED skupia światło w węższym zakresie. SLD wytwarzają światło pod kątem około 35 stopni. Światło lasera jest kolimowane, co oznacza, że bardzo słabo się rozprzestrzenia, utrzymując wąską wiązkę. W razie potrzeby soczewki mogą skupić światło laserowe na niewielki punkt lub rozłożyć je na szeroki kąt.