Hva er en LED-laser?
En lysemitterende diode (LED) er en type fokusert lyskilde. En diode er en lysemitterende krets som finnes i alle lasere. Alle LED-lasere har dioder som bare lar lys og energi strømme i en retning i en konsentrert bjelke. Laserne forårsaker denne energiflyten ved å manipulere dem med elektroner.
En LED-laser er en halvleder-lyskilde, noe som betyr at LED-laser lyskilden er dannet ved å bringe to litt forskjellige materialer nær hverandre for å danne et positivt negativt (PN) veikryss. Den positive siden, anoden, skapes gjennom et fravær av elektroner og de tilsvarende hullene fra dette fraværet. Den negative siden, katoden, inneholder en tilstrømning av elektroner. Sammenføyningen av elektronene i hullene skaper lyset.
Denne sammenføyningen av elektroner i hull skaper ingen lysfeedback, som ofte er forårsaket av omstreifede elektroner. Dette er et problem med laserdioder, da det forårsaker flere lysemisjoner, noe som kan påvirke bredden på strålen. Siden LED-laseren bare har én modus, ettersom hvert elektron fra katoden har sitt tilsvarende hull i anoden, trenger det ikke gjøres noen korrigerende handlinger, som typisk for andre typer lasere.
De første LED-laserne ga ut et rødt lys med lav intensitet fordi fotonene som ble gitt ut av diodenes elektroner var ekstremt nær infrarødt lys. LED-lasere har siden utviklet seg til de fleste bølgelengder på de synlige og ikke-synlige spektra, noe som betyr at linsene deres kan manipuleres til synlige farger. Moderne LED-lasere er også tilgjengelig i infrarødt og ultrafiolett lys.
LED-lasere kan være laget av en forbindelse som kalles aluminium gallium indium fosfid for å lage halvlederkretsen og PN-krysset. Disse materialene skaper røde, gule og oransje lysdioder. Ulike varianter av elementene i hver forbindelse skaper variasjoner i fargen. Et annet materiale, indium galliumnitrid, skaper grønne, blå og hvite LED-er.
LED-lasere er mer kostnadseffektive å produsere og gir strøm til. En typisk LED-laser krever 30-60 milliwatt energi for å produsere lys, mye mindre enn andre lasere. Dessuten er spekteret med synlig lys på en LED-laser mye større enn det for en laser på grunn av det bredere spekteret av bølgelengdefrekvenser.
Spenningen som kreves for en LED er generelt ganske lav sammenlignet med andre former for lysenheter. En enkelt indikator LED-laser krever to til fire volt strøm og avgir 1-50 ampere lys sammenlignet med laserdioder, som krever fire til seks volt energi for den samme strømstyrken. LED-lasere som brukes til husholdnings- og kommunelys krever samme mengde elektrisitet som glødelyssystemer, men kan gi flere tusen ampere lys.
Den lavere energimengden som kreves for LED-lasere gjør dem ideelle til å kjøres på likestrømbatterier. Disse LED-lasere med lavere energi kan brukes til mindre stråler, for eksempel lommelykter og boklys. De gir tilstrekkelig belysning, samt lengre levetid på lampen på grunn av den lavere spenningen som kreves.