Les lasers, les diodes électroluminescentes (LED) et les diodes superluminescentes (SLD) sont toutes des sources lumineuses à semi-conducteurs dont l'origine remonte au milieu à la fin du 20ème siècle. Le laser une fois exotique est maintenant un article ménager, bien que généralement caché profondément dans les lecteurs vidéo et CD. Les LED sont omniprésentes, peu coûteuses et écoénergétiques, avec une large gamme d'applications, notamment des feux arrière de voiture, des chiffres d'horloge et des voyants lumineux. Les SLD ont des caractéristiques des deux LED et des lasers, mais contrairement à eux produisent une large gamme de couleurs.

Émission de lumière

Lasers, LED et SLD sont toutes des variations de la diode - une paire de matériaux à base de silicium, l'un électriquement positif, l'autre négatif, contenant des traces d'arsenic, de gallium et d'autres éléments. Comme avec d'autres types de diodes, ces appareils conduisent l'électricité dans une seule direction; en outre, ils produisent également de la lumière. Un laser amplifie la lumière en ayant le silicium à l'intérieur d'une paire de miroirs parallèles, dont l'un permet à une petite quantité de lumière de s'échapper, produisant le faisceau. Un SLD est quelque peu similaire, en utilisant un dispositif appelé guide d'ondes optique pour amplifier la lumière, mais sans miroirs. Une LED est l'appareil le plus simple des trois, utilisant seulement la lueur de la jonction de silicium comme un courant le traverse.

Cohérence

Contrairement à presque toutes les autres sources de lumière, un laser produit des ondes lumineuses tout en phase, une propriété connue sous le nom de cohérence. Cela signifie que les ondes lumineuses dans un laser ont des crêtes et des creux qui s'alignent tous en même temps, comme des soldats qui marchent en formation. Les LED et les SLD produisent une lumière conventionnelle et incohérente, ce qui ressemble plus à de la circulation piétonne sur un trottoir animé de la ville. La cohérence est utile en holographie, les images tridimensionnelles créées avec la lumière laser, ainsi que l'interférométrie, qui utilise l'interférence des ondes lumineuses pour mesurer avec précision des distances extrêmement petites.

Bande passante

La bande passante d'un source de lumière est la gamme de longueurs d'onde qu'il produit. Les lasers et les LED sont tous deux monochromatiques, produisant une couleur unique; la lumière laser est une longueur d'onde unique, tandis que les DEL produisent une gamme très étroite centrée sur une longueur d'onde particulière. La bande passante d'un SLD dépend de l'appareil - certaines sont à peu près aussi étroites qu'une LED, d'autres sont beaucoup plus larges, mais pas aussi larges que la lumière du soleil ou l'éclairage incandescent.

Direction

An La LED produit de la lumière sous un grand angle à partir de sa jonction de silicium. Pour améliorer la luminosité, un objectif dans certaines conceptions LED concentre la lumière dans une plage plus étroite. Les SLD produisent de la lumière dans un arc d'environ 35 degrés. La lumière laser est collimatée, ce qui signifie qu'elle s'étale très peu de façon isolée, en gardant un faisceau étroit. Si nécessaire, les lentilles peuvent focaliser la lumière laser sur un petit point ou l'étendre dans un grand angle.