Wat is een LED-laser?
Een Light Emitting Diode (LED) is een type gerichte lichtbron. Een diode is een lichtemitterend circuit dat in alle lasers voorkomt. Alle LED-lasers hebben diodes die alleen licht en energie in één richting laten stromen in een geconcentreerde straal. De lasers veroorzaken deze energiestroom door hun manipulatie van elektronen.
Een LED-laser is een halfgeleiderlichtbron, wat betekent dat de LED-laserlichtbron wordt gevormd door twee iets verschillende materialen dicht bij elkaar te brengen om een positief-negatieve (PN) overgang te vormen. De positieve kant, de anode, wordt gecreëerd door een afwezigheid van elektronen en de overeenkomstige gaten van deze afwezigheid. De negatieve kant, de kathode, bevat een instroom van elektronen. Het samenvoegen van de elektronen in de gaten creëert het licht.
Dit samenvoegen van elektronen in gaten creëert geen lichtfeedback, wat meestal wordt veroorzaakt door verdwaalde elektronen. Dit is een probleem met laserdiodes omdat het meerdere lichtemissiemodi veroorzaakt, die de breedte van de straal kunnen beïnvloeden. Omdat de LED-laser slechts één modus heeft, omdat elk elektron uit de kathode zijn overeenkomstige gat in de anode heeft, hoeven er geen corrigerende acties te worden ondernomen, zoals gebruikelijk bij andere soorten lasers.
De eerste LED-lasers gaven een rood licht van lage intensiteit af omdat de fotonen die vrijkwamen door de diodenelektronen extreem dicht bij infraroodlicht stonden. LED-lasers zijn sindsdien geëvolueerd naar de meeste golflengtes op de zichtbare en niet-zichtbare spectra, wat betekent dat hun lenzen kunnen worden gemanipuleerd tot zichtbare kleuren. Moderne LED-lasers zijn ook beschikbaar in infrarood en ultraviolet licht.
LED-lasers kunnen worden gemaakt van een verbinding die aluminium gallium indiumfosfide wordt genoemd om het halfgeleidercircuit en de PN-junctie te creëren. Deze materialen creëren rode, gele en oranje LED's. Verschillende variaties van de elementen in elke verbinding creëren variaties in de kleur. Een ander materiaal, indium gallium nitride, creëert groene, blauwe en witte LED's.
LED-lasers zijn goedkoper om te produceren en stroom te leveren. Een typische LED-laser heeft 30-60 milliwatt energie nodig om licht te produceren, veel minder dan andere lasers. Ook is het spectrum van zichtbaar licht van een LED-laser veel groter dan dat van een laser vanwege het bredere bereik van golflengtefrequenties.
De vereiste spanning voor een LED is over het algemeen vrij laag in vergelijking met andere vormen van lichtapparaten. Een LED-laser met een enkele indicator vereist twee tot vier volt elektriciteit en straalt 1-50 ampère licht uit in vergelijking met laserdiodes, die vier tot zes volt energie nodig hebben voor dezelfde stroomsterkte. LED-lasers die worden gebruikt voor huishoudelijke en gemeentelijke verlichting vereisen dezelfde hoeveelheid volt als gloeilampen, maar kunnen enkele duizenden ampères aan licht leveren.
De lagere hoeveelheid energie die nodig is voor LED-lasers maakt ze ideaal om op gelijkstroombatterijen te werken. Deze energiezuinige LED-lasers kunnen worden gebruikt voor kleinere bundels, zoals zaklampen en boeklichten. Ze zorgen voor voldoende verlichting en een langere levensduur van de lamp vanwege de lagere vereiste spanning.