Світлодіод проти лазера: різниця та порівняння

Ключові винесення

1. Світлодіоди (світлодіоди) зробили революцію у світі освітлення та технологій відображення.
2. Лазери - чудові пристрої, які знайшли застосування в різних сферах, від науки і медицини до телекомунікацій і виробництва.
3. Світлодіоди працюють на основі електролюмінесценції, коли електрони та дірки рекомбінують у напівпровідниках. У той же час лазери працюють на стимульованому випромінюванні, тобто фотони генеруються через стимуляцію вже збуджених атомів, що призводить до висококогерентного та сфокусованого світла.

Що таке світлодіод?

Світлодіоди (LEDS) зробили революцію у світі освітлення та технологій відображення. Ці твердотільні напівпровідникові пристрої випромінюють світло, коли через них проходить електричний струм. Світлодіоди використовуються в різних сферах: від світлових індикаторів на електронних пристроях до освітлення цілих будівель.

Принцип роботи світлодіода заснований на електролюмінесценції. Коли на напівпровідниковий матеріал у світлодіоді подається напруга, електрони та дірки рекомбінуються, вивільняючи енергію у вигляді фотонів. Колір випромінюваного світла залежить від матеріалів, використаних у світлодіоді.

Однією з найбільш значущих переваг світлодіодів є їх енергоефективність. Вони споживають дуже мало електроенергії порівняно з традиційними лампами розжарювання або флуоресцентними лампами, що робить їх екологічно чистим варіантом освітлення.

Крім того, світлодіоди дуже універсальні. Їх можна затемнювати, створюючи динамічне світлове середовище, і легко інтегрувати в різні електронні системи.

Що таке лазер?

Лазери, скорочення від Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, є чудовими пристроями, які знайшли застосування в різних галузях, від науки та медицини до телекомунікацій і виробництва. Лазер випромінює високо сфокусоване, когерентне та монохроматичне світло шляхом посилення світлових хвиль.

Однією з найбільш помітних характеристик лазерів є їх висока інтенсивність і спрямованість. Сфокусований колімований промінь лазерного світла може проходити великі відстані без значної розбіжності. Ця унікальна властивість робить лазери безцінними в таких програмах, як оптичний зв’язок, де вони передають дані через оптичні волокна.

Лазери широко використовуються в медицині, зокрема в операціях на очах, розрізанні тканин і видаленні татуювань. Окрім промислового та медичного використання, лазери мають також наукове значення. Розвиток нових лазерних технологій продовжує відкривати інноваційні застосування.

Різниця між світлодіодом і лазером

1. Світлодіоди працюють на основі електролюмінесценції, коли електрони та дірки рекомбінують у напівпровідниках. У той же час лазери працюють на стимульованому випромінюванні, а фотони генеруються шляхом стимулювання вже збуджених атомів, що призводить до висококогерентного та сфокусованого світла.
2. Світлодіоди випромінюють некогерентне, різноспрямоване світло, яке не є дуже сфокусованим і може мати різну довжину хвилі. У той же час лазери виробляють когерентне, монохроматичне та високоспрямоване світло з однією довжиною хвилі, що робить їх придатними для точних застосувань.
3. Світлодіоди відомі своєю високою енергоефективністю та споживають мінімальну потужність світла, яке вони виробляють. У той же час лазери можуть бути енергоємними і вимагати більшої потужності через їх високу інтенсивність.
4. Світлодіоди знаходять застосування в різних сферах застосування, включаючи освітлення, дисплеї та індикатори, тоді як лазери зазвичай використовуються в оптичному зв’язку, обробці матеріалів, медичних процедурах і наукових дослідженнях.
5. Світлодіоди є економічно ефективними та широко доступними, що робить їх доступними для різноманітних споживчих і промислових застосувань. Навпаки, лазери надзвичайно високоякісні та міцні, що робить їх дорогими через точність, необхідну для їх конструкції та вирівнювання.

Порівняння світлодіодів і лазерів

параметри	LED	лазер
Процес емісії	Заснований на електролюмінесценції	Працюють на вимушеному випромінюванні
Характеристики світла	випромінюють некогерентне, різноспрямоване світло	Когерентне, монохроматичне та високоспрямоване світло
Енергоефективність	Висока енергоефективність	Енергоємний
додатків	Широкий спектр застосувань, наприклад освітлення, дисплеї та індикатори	Зазвичай використовується в оптичному зв’язку, обробці матеріалів, медичних процедурах і наукових дослідженнях
Коштувати	Економічний і широкодоступний	Вони дорогі через точність, необхідну для їх виготовлення та вирівнювання.

посилання

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

Останнє оновлення: 16 лютого 2024 р