LED とレーザー: 違いと比較

主要な取り組み

1. 発光ダイオード (LED) は、照明およびディスプレイ技術の世界に革命をもたらしました。
2. レーザーは、科学や医学から通信や製造に至るまで、さまざまな分野で応用されている注目すべきデバイスです。
3. LED は、半導体内で電子と正孔が再結合するエレクトロルミネッセンスに基づいて動作します。同時に、レーザーは誘導放出で動作します。つまり、すでに励起された原子の刺激を通じて光子が生成され、コヒーレントで集束した光が得られます。

LEDとは何ですか？

発光ダイオード (LEDS) は、照明およびディスプレイ技術の世界に革命をもたらしました。これらの固体半導体デバイスは、電流が流れると発光します。 LEDは、電子機器の表示灯から建物全体の照明まで、さまざまな用途に使用されています。

LED の動作原理はエレクトロルミネッセンスに基づいています。 LED の半導体材料に電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、エネルギーが光子として放出されます。放出される光の色は、LED に使用されている材料によって異なります。

LED の最も重要な利点の 1 つは、エネルギー効率です。従来の白熱灯や蛍光灯と比べて消費電力が非常に少ないため、環境に優しい照明オプションとなります。

さらに、LED は非常に多用途です。調光して動的な照明環境を作成し、さまざまな電子システムに簡単に統合できます。

レーザーとは何ですか?

レーザーは、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation の略で、科学や医学から通信や製造に至るまで、さまざまな分野で応用されている注目すべきデバイスです。レーザーは、光波を増幅することにより、高度に集束されたコヒーレントな単色光を放射します。

レーザーの最も注目すべき特性の 1 つは、その高い強度と指向性です。集束されコリメートされたレーザー光線は、大幅な発散なしに長距離を移動できます。このユニークな特性により、レーザーは、光ファイバーを介してデータを送信する光通信などの用途において非常に貴重なものになります。

レーザーは、目の手術、組織切断、タトゥー除去などの医療現場で広く使用されています。レーザーは産業用や医療用としてだけでなく、科学的にも重要な意味を持っています。新しいレーザー技術の開発により、革新的なアプリケーションが開拓され続けています。

LEDとレーザーの違い

1. LED は、半導体内で電子と正孔が再結合するエレクトロルミネッセンスに基づいて動作します。同時に、レーザーは誘導放出で動作し、すでに励起された原子を刺激することによって光子が生成され、その結果、コヒーレントで集束性の高い光が得られます。
2. LED は、インコヒーレントな多方向の光を放射しますが、その光はあまり集束されておらず、さまざまな波長を持つ可能性があります。同時に、レーザーは単一波長のコヒーレントで単色かつ指向性の高い光を生成するため、精密な用途に適しています。
3. LED はエネルギー効率が高いことで知られており、生成する光の消費電力が最小限に抑えられます。同時に、レーザーは高強度出力のため、エネルギーを大量に消費し、より多くの電力を必要とする可能性があります。
4. LED は照明、ディスプレイ、インジケーターなどのさまざまな用途に使用されており、レーザーは光通信、材料加工、医療処置、科学研究で一般的に使用されています。
5. LED はコスト効率が高く、広く入手できるため、さまざまな民生用および産業用アプリケーションに利用できます。対照的に、レーザーは非常に高品質で堅牢であるため、その構造と位置合わせに必要な精度により高価になります。

LEDとレーザーの比較

Parameters	LED製品	レーザ
排出プロセス	エレクトロルミネッセンスに基づく	誘導放出で動作する
光の特徴	インコヒーレントな多方向の光を発する	コヒーレント、単色、指向性の高い光
エネルギー効率	高いエネルギー効率	エネルギーを大量に消費する
アプリケーション	照明、ディスプレイ、インジケーターなどの幅広い用途	光通信、材料加工、医療処置、科学研究で一般的に使用されています
費用	費用対効果が高く、広く利用可能	構造と位置合わせに精度が要求されるため、高価になります。

参考情報

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