LED vs. Laser: Unterschied und Vergleich

Key Take Away

1. Leuchtdioden (LEDs) haben die Welt der Beleuchtungs- und Displaytechnologie revolutioniert.
2. Laser sind bemerkenswerte Geräte, die in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, von Wissenschaft und Medizin bis hin zu Telekommunikation und Fertigung.
3. LEDs funktionieren auf Basis der Elektrolumineszenz, bei der Elektronen und Löcher in Halbleitern rekombinieren. Gleichzeitig arbeiten Laser mit stimulierter Emission, dh Photonen werden durch die Stimulation bereits angeregter Atome erzeugt, was zu hochkohärentem und fokussiertem Licht führt.

Was ist LED?

Leuchtdioden (LEDs) haben die Welt der Beleuchtungs- und Displaytechnologie revolutioniert. Diese Festkörper-Halbleiterbauelemente emittieren Licht, wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt. LEDs werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, von Anzeigeleuchten an elektronischen Geräten bis hin zur Beleuchtung ganzer Gebäude.

Das Funktionsprinzip einer LED basiert auf Elektrolumineszenz. Wenn an das Halbleitermaterial einer LED eine Spannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die Farbe des emittierten Lichts hängt von den in der LED verwendeten Materialien ab.

Einer der größten Vorteile von LEDs ist ihre Energieeffizienz. Im Vergleich zu herkömmlichen Glüh- oder Leuchtstofflampen verbrauchen sie sehr wenig Strom, was sie zu einer umweltfreundlichen Beleuchtungsoption macht.

Darüber hinaus sind LEDs sehr vielseitig. Sie können gedimmt werden, wodurch dynamische Lichtumgebungen entstehen, und lassen sich problemlos in verschiedene elektronische Systeme integrieren.

Was ist ein Laser?

Laser, kurz für Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, sind bemerkenswerte Geräte, die in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, von Wissenschaft und Medizin bis hin zu Telekommunikation und Fertigung. Ein Laser sendet hochfokussiertes, kohärentes und monochromatisches Licht aus, indem er Lichtwellen verstärkt.

Eine der bemerkenswertesten Eigenschaften von Lasern ist ihre hohe Intensität und Richtwirkung. Der fokussierte, kollimierte Laserlichtstrahl kann weite Strecken ohne nennenswerte Divergenz zurücklegen. Diese einzigartige Eigenschaft macht Laser in Anwendungen wie der optischen Kommunikation, wo sie Daten über optische Fasern übertragen, von unschätzbarem Wert.

Laser werden häufig bei medizinischen Reisen eingesetzt, darunter bei Augenoperationen, beim Schneiden von Gewebe und bei der Entfernung von Tätowierungen. Über den industriellen und medizinischen Einsatz hinaus haben Laser auch wissenschaftliche Bedeutung. Die Entwicklung neuer Lasertechnologien eröffnet weiterhin innovative Anwendungen.

Unterschied zwischen LED und Laser

1. LEDs funktionieren auf Basis der Elektrolumineszenz, bei der Elektronen und Löcher in Halbleitern rekombinieren. Gleichzeitig arbeiten Laser mit stimulierter Emission und Photonen werden durch die Stimulation bereits angeregter Atome erzeugt, was zu hochkohärentem und fokussiertem Licht führt.
2. LEDs strahlen inkohärentes, multidirektionales Licht aus, das nicht stark fokussiert ist und unterschiedliche Wellenlängen haben kann. Gleichzeitig erzeugen Laser kohärentes, monochromatisches und stark gerichtetes Licht mit einer einzigen Wellenlänge, was sie für präzise Anwendungen geeignet macht.
3. LEDs sind für ihre hohe Energieeffizienz bekannt und verbrauchen bei dem von ihnen erzeugten Licht nur minimale Energie. Gleichzeitig können Laser energieintensiv sein und aufgrund ihrer hohen Ausgangsintensität mehr Leistung benötigen.
4. LEDs finden in verschiedenen Anwendungen Verwendung, darunter Beleuchtung, Displays und Indikatoren, während Laser häufig in der optischen Kommunikation, Materialbearbeitung, bei medizinischen Verfahren und in der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt werden.
5. LEDs sind kostengünstig und weit verbreitet, wodurch sie für verschiedene Verbraucher- und Industrieanwendungen zugänglich sind. Im Gegensatz dazu sind Laser äußerst hochwertig und robust, was sie aufgrund der erforderlichen Präzision in ihrer Konstruktion und Ausrichtung teuer macht.

Vergleich zwischen LED und Laser

Parameter	LED	Laser
Emissionsprozess	Basierend auf Elektrolumineszenz	Betrieb mit stimulierter Emission
Lichtmerkmale	emittieren inkohärentes, multidirektionales Licht	Kohärentes, monochromatisches und stark gerichtetes Licht
Energieeffizienz	Hohe Energieeffizienz	Energieintensiv
Anwendungen	Eine breite Palette von Anwendungen wie Beleuchtung, Anzeigen und Anzeigen	Wird häufig in der optischen Kommunikation, Materialverarbeitung, medizinischen Verfahren und wissenschaftlichen Forschung verwendet
Kosten	Kostengünstig und weit verbreitet	Sie sind aufgrund der erforderlichen Präzision in ihrer Konstruktion und Ausrichtung teuer.

Literaturhinweise

1. https://www.jstage.jst.go.jp/article/islsm/19/2/19_2_72/_article/-char/ja/
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/lpor.201300110