ЛЕД диоде (диоде које емитују светлост) и ласери (појачавање светлости стимулисаном емисијом зрачења) су два од најчешће коришћених фотоничких уређаја у различитим применама као што су осветљење, комуникација података, медицински и војни системи. Иако и ЛЕД и ласерски уређаји генеришу светлост, они имају различите структуре и механизме емитовања светлости. У овом чланку ћемо разговарати о разликама између ЛЕД и ласерских структура.
1. ЛЕД структура
ЛЕД диоде су обично направљене од полупроводничких материјала као што су галијум арсенид (ГаАс) или галијум нитрид (ГаН). Састоје се од пн споја, где се електрони и рупе комбинују и ослобађају енергију у облику светлосних фотона. ЛЕД диоде се могу категорисати у два типа: директни појас и индиректни појас. ЛЕД диоде са директним појасом емитују светлост директно из рекомбинације електрона и рупа, док ЛЕД диоде са индиректним размаком захтевају помоћ оближњег кристалног дефекта да емитују светлост. ЛЕД диоде су обично уређаји мале снаге и могу да емитују светлост у различитим бојама, укључујући црвену, зелену, плаву и белу.
2. Ласерска структура
Ласери се, с друге стране, састоје од три основна елемента: активног медијума, извора пумпе и резонантне шупљине. Активни медијум је материјал способан да појача светлост стимулисаном емисијом. Извор пумпе обезбеђује енергију за побуђивање атома или молекула у активном медијуму на виши ниво енергије. Резонантна шупљина даје повратну информацију за појачавање светлости коју емитује активни медијум. Ласерске структуре се могу класификовати у два главна типа: ивичне и површинске. Ласери који емитују ивице емитују светлост са ивице уређаја, док ласери који емитују површину емитују светлост са површине.
3. Разлике између ЛЕД и ласерских структура
Главна разлика између ЛЕД и ласерских структура лежи у њиховом механизму рада. ЛЕД диоде емитују светлост када се електрони рекомбинују са рупама, а светлост се тада спонтано емитује у свим правцима. Насупрот томе, ласери емитују светлост када побуђени атоми или молекули у активном медијуму емитују фотоне који стимулишу друге атоме или молекуле да емитују више фотона, што резултира кохерентним снопом светлости. Кохерентна и усмерена природа ласерског светла омогућава му да путује много даље од ЛЕД светла.
Друга разлика је сложеност структура. Док су ЛЕД структуре генерално једноставније и захтевају мање енергије, ласерске структуре су сложеније и захтевају већу снагу за рад. То је зато што ласери захтевају резонантну шупљину да би створили повратне информације неопходне за кохерентну емисију светлости, док ЛЕД диоде не.
Укратко, ЛЕД диоде и ласери су различити фотонички уређаји са различитим структурама и механизмима емисије светлости. ЛЕД диоде емитују светлост из пн споја када се електрони и рупе рекомбинују, док ласери емитују кохерентну и усмерену светлост кроз стимулисану емисију у активном медију унутар резонантне шупљине. Оба уређаја имају различите примене и предности у зависности од специфичних захтева система.
