Dioda LED vs Laser: Perbedaan dan Perbandingan

Ada beberapa jenis perangkat semikonduktor yang digunakan untuk memancarkan cahaya. LED dan dioda laser adalah senter yang sangat umum digunakan, perangkat medis, sinyal lalu lintas, dll., Tetapi perbedaan utama antara kedua perangkat ini terletak pada prinsip kerjanya.

Sifat cahaya yang dipancarkan oleh perangkat ini juga berbeda dan karenanya memiliki aplikasi yang berbeda.

Pengambilan Kunci

1. Dioda LED (Light Emitting Diode) memancarkan cahaya dengan melewatkan arus listrik melalui bahan semikonduktor, sedangkan dioda laser menghasilkan cahaya koheren melalui emisi foton yang distimulasi.
2. Dioda laser memancarkan cahaya yang lebih fokus, intens, dan terarah daripada LED, menghasilkan cahaya yang tersebar dan lebih luas.
3. Dioda LED dan laser digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti penerangan, komunikasi, dan elektronik, tetapi sifatnya yang berbeda membuatnya cocok untuk tujuan yang berbeda.

Dioda LED vs Laser

LED bekerja dengan mengubah listrik energi langsung menjadi energi cahaya melalui proses yang disebut electroluminescence. LED umumnya digunakan secara luas jarak aplikasi. Dioda laser, di sisi lain, memancarkan cahaya melalui emisi terstimulasi. Seperti LED, dioda laser terbuat dari bahan semikonduktor.

LED memancarkan energi cahaya ketika muatan mayoritas dan minoritas (elektron dan lubang) bergabung kembali di persimpangan pn bias maju.

Elektron dan lubang berada pada tingkat energi yang berbeda, jadi ketika yang pertama melompat dari pita konduksi ke pita pita kelambu, sebagian energi dilepaskan dan digunakan untuk memancarkan cahaya.

Dioda laser banyak digunakan dalam telekomunikasi,; bagian utama perangkat ini adalah a fotodioda, laser, lensa kaca di depan, dan fiber.

Dioda laser bekerja berdasarkan prinsip emisi terstimulasi, dan konsentrasi pembawa muatan sangat tinggi di dioda laser.

Tabel perbandingan

Parameter Perbandingan	LED	Dioda Laser
Definisi	LED adalah bahan semikonduktor yang memancarkan cahaya ketika arus listrik melewatinya.	Bentuk lengkap dari LED adalah Light Emitting Diode.
Wujud sempurna	Bentuk lengkap laser adalah amplifikasi cahaya dengan emisi radiasi terstimulasi.	Waktu respons dioda laser jauh lebih cepat daripada LED.
Prinsip Kerja	Prinsip kerja utama LED didasarkan pada elektro-pencahayaan.	Prinsip kerja utama dioda laser adalah emisi terstimulasi.
Response Time	Waktu respons LED jauh lebih lambat daripada dioda laser.	Mengemudi saat ini berkisar dari 50mA hingga 100mA.
terbaru	Mengemudi saat ini berkisar dari 5mA hingga 40mA.	Waktu respons dioda laser jauh lebih cepat daripada LED.
Alam	Cahaya yang dipancarkan oleh LED tidak koheren dan terdiri dari berbagai warna.	Cahaya yang dipancarkan oleh dioda laser koheren dan monokromatik.

Apa itu LED?

Perangkat LED paling baik digambarkan sebagai persimpangan pn dioda dari mana cahaya memancar ketika arus melewatinya.

Di area persimpangan, elektron dari sisi n bergabung dengan lubang dari sisi p dan memancarkan energi yang cukup dalam cahaya (dan panas).

Energi cahaya yang terbentuk dipancarkan melalui persimpangan dioda. LED tunggal digunakan untuk membuat titik desimal, sedangkan beberapa LED digunakan bersama untuk membuat ruas garis.

Untuk memahami cara kerja LED, satu perlu memahami teori kuantum karena berkaitan dengan pergerakan elektron dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah.

Selama pembuatan LED, LED terhubung dalam bias maju sehingga arus mengalir ke arah depan. Elektron bergerak ke arah yang berlawanan.

Karena ada celah energi antara pita konduksi dan pita valensi, perbedaan energi ini sama dengan kekuatan foton.

Ada beberapa keuntungan menggunakan LED di layar elektronik. Misalnya, intensitas lampu LED dapat dikontrol dengan sangat halus; tidak seperti dioda laser, mereka memancarkan berbagai warna seperti hijau, merah, kuning, dll.

Mereka juga sangat ekonomis untuk keperluan rumah tangga dan industri.

Apa itu Dioda Laser?

Dioda laser banyak digunakan, terutama untuk tujuan ilmiah dan medis. Cahaya yang dipancarkan dari dioda laser membentuk sinar sempit dan dapat dengan cepat diluncurkan dari serat optik.

Monokromatisitas adalah salah satu karakteristik utama dari cahaya yang dipancarkan oleh dioda laser. Karena hanya mengandung satu warna, mereka memiliki aplikasi medis yang besar.

Berkas cahaya yang dipancarkan oleh dioda laser juga koheren, artinya hanya ada satu panjang gelombang. Ada dua kelas-kelas dioda laser, yang dapat memancarkan cahaya dengan sendirinya dan yang lainnya menggunakan sumber eksternal.

Laser memiliki keuntungan besar: cahaya dapat menempuh jarak yang sangat jauh. Selain dapat menempuh jarak jauh, ada keuntungan lain menggunakan dioda laser.

Misalnya, dioda laser mengkonsumsi daya rendah, dapat beroperasi selama berjam-jam, biaya pembuatan peralatan ini juga umum, dan ukurannya yang kecil membuatnya mudah dibawa-bawa.

Di antara beberapa keunggulan, dioda laser juga memiliki beberapa kelemahan.

Kerugian yang paling signifikan adalah bahwa cahaya yang dipancarkan oleh laser berbahaya bagi kami mata, dan kinerja perangkat bervariasi karena kenaikan suhu (rentan terhadap suhu tinggi).

Perbedaan Utama Antara Dioda LED dan Laser

1. Prinsip kerja LED dan dioda laser berbeda. Sementara yang pertama bekerja elektro-luminance, yang terakhir bekerja pada emisi terstimulasi.
2. Arus penggerak untuk LED lebih dari arus dioda laser.
3. LED terletak pada luas Bandwidth rentang (10THz hingga 50THz), sedangkan dioda laser terletak pada rentang bandwidth yang sempit (1MHz hingga 2MHz).
4. Dalam LED, konsentrasi pembawa muatan jauh lebih rendah daripada dioda laser.
5. LED memiliki area persimpangan yang lebih luas, dan karenanya cahaya melewati ruang yang sangat luas, sedangkan dioda laser memiliki area persimpangan yang sangat sempit.

Referensi

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/999188/
2. https://www.nature.com/articles/nphoton.2014.326?draft\u003djournal

Terakhir Diperbarui : 25 Juli 2023