Lasers, diodos emissores de luz (LEDs) e diodos superluminescentes (SLDs) são fontes de luz de estado sólido com origens em meados do século XX. O laser outrora exótico é agora um item doméstico, embora geralmente oculto em videogames e CD players. Os LEDs são onipresentes, baratos e eficientes em termos energéticos, com uma ampla gama de aplicações, incluindo lanternas traseiras, dígitos do relógio e lâmpadas indicadoras do painel. Os SLDs têm características de LEDs e lasers, mas, ao contrário deles, produzem uma ampla gama de cores.

Emissão de Luz

Lasers, LEDs e SLDs são todas variações do diodo - um par de materiais à base de silício, um eletricamente positivo, o outro negativo, contendo traços de arsênico, gálio e outros elementos. Como acontece com outros tipos de diodos, esses dispositivos conduzem eletricidade em apenas uma direção; Além disso, eles também produzem luz. Um laser amplifica a luz tendo o silício dentro de um par paralelo de espelhos, um dos quais permite que uma pequena quantidade de luz escape, produzindo o feixe. Um SLD é um pouco semelhante, usando um dispositivo chamado de guia de onda para amplificar a luz, mas sem espelhos. Um LED é o dispositivo mais simples dos três, usando apenas o brilho da junção de silício quando uma corrente passa por ele.

Coerência

Ao contrário de quase todas as outras fontes de luz, um laser produz ondas de luz tudo em fase, uma propriedade conhecida como coerência. Isso significa que as ondas de luz em um laser têm cristas e vales que se alinham ao mesmo tempo, como soldados marchando em formação. LEDs e SLDs produzem luz convencional e incoerente, que é mais parecida com o tráfego de pedestres em uma movimentada calçada da cidade. A coerência é útil na holografia, nas imagens tridimensionais criadas com luz laser, bem como na interferometria, que usa a interferência das ondas de luz para medir com precisão distâncias extremamente pequenas.

Largura de banda

A largura de banda de uma fonte de luz é o intervalo de comprimentos de onda que produz. Lasers e LEDs são monocromáticos, produzindo uma única cor; a luz laser é um único comprimento de onda, enquanto que os LEDs produzem uma faixa muito estreita centrada em um determinado comprimento de onda. A largura de banda de um SLD depende do dispositivo - alguns são tão estreitos quanto um LED, outros são muito mais amplos, embora não tão amplos quanto a luz solar ou a iluminação incandescente.

Direção

LED produz luz em um amplo ângulo de sua junção de silício. Para melhorar o brilho, uma lente em alguns projetos de LED focaliza a luz em uma faixa mais estreita. SLDs produzem luz em um arco de cerca de 35 graus. A luz laser é colimada, o que significa que ela se espalha muito pouco sozinha, mantendo um feixe estreito. Se necessário, as lentes podem focalizar a luz do laser em um pequeno ponto ou espalhá-la em um ângulo amplo.