Valoa emittoiva diodi (LED) on eräänlainen keskittynyt valonlähde. Diodi on valoa emittoiva piiri, joka löytyy kaikista lasereista. Kaikissa LED -lasereissa on diodeja, jotka sallivat vain valon ja energian virrata yhteen suuntaan keskitetyssä säteessä. Laserit aiheuttavat tämän energiavirran manipuloimalla elektroneja.
LED-laser on puolijohtava valonlähde, mikä tarkoittaa, että LED-laservalonlähde muodostetaan saattamalla kaksi hieman erilaista materiaalia lähelle toisiaan muodostaen positiivisen negatiivisen (PN) liitoksen. Positiivinen puoli, anodi, luodaan elektronien ja vastaavien reikien puuttuessa. Negatiivinen puoli, katodi, sisältää elektroneja. Elektronien liittyminen reikiin luo valoa.
Tämä elektronien liittäminen reikiin ei aiheuta valon takaisinkytkentää, mikä johtuu yleensä harhailevista elektroneista. Tämä on ongelma laserdiodien kanssa, koska se aiheuttaa useita valon emittointitiloja, jotka voivat vaikuttaa säteen leveyteen. Koska LED -laserilla on vain yksi tila, koska jokaisella katodin elektronilla on vastaava reikä anodissa, korjaustoimenpiteitä ei tarvitse tehdä, kuten tyypillisesti muuntyyppisille lasereille.
Ensimmäiset LED -laserit säteilivät heikkoa punaista valoa, koska diodien elektronien vapauttamat fotonit olivat erittäin lähellä infrapunavaloa. LED-laserit ovat sittemmin kehittyneet useimpiin aallonpituuksiin näkyvissä ja näkymättömissä spektreissä, mikä tarkoittaa, että niiden linssit voidaan manipuloida näkyviin väreihin. Nykyaikaisia LED -lasereita on saatavana myös infrapuna- ja ultraviolettivalossa.
LED-laserit voidaan valmistaa alumiini-gallium-indiumfosfidiksi kutsutusta yhdisteestä puolijohdepiirin ja PN-liitoksen luomiseksi. Nämä materiaalit luovat punaisia, keltaisia ja oransseja LED -valoja. Kunkin yhdisteen elementtien eri muunnelmat aiheuttavat vaihtelua värissä. Eri materiaali, indium -galliumnitridi, luo vihreitä, sinisiä ja valkoisia LED -valoja.
LED-laserit ovat kustannustehokkaampia tuottaa ja tuottaa virtaa. Tyypillinen LED-laser vaatii 30-60 millivattia energiaa valon tuottamiseen, paljon vähemmän kuin muut laserit. Lisäksi LED -laserin näkyvän valon spektri on paljon suurempi kuin laserin, koska sen aallonpituusalueet ovat laajemmat.
LED -valolle tarvittava jännite on yleensä melko alhainen verrattuna muihin valolaitteisiin. Yksi indikaattori-LED-laser vaatii 1–50 volttia sähköä ja lähettää XNUMX–XNUMX ampeeria valoa verrattuna laserdiodeihin, jotka vaativat XNUMX–XNUMX volttia energiaa samalla ampeerilla. Kotitalouksien ja kuntien valaisimissa käytettävät LED -laserit vaativat saman määrän volttia sähköä kuin hehkulamppuvalot, mutta voivat tuottaa useita tuhansia ampeereja valoa.
LED -lasereiden tarvitsema pienempi energiamäärä tekee niistä ihanteelliset käytettäväksi tasavirtaparistoilla. Näitä vähemmän energiaa kuluttavia LED -lasereita voidaan käyttää pienempiin säteisiin, kuten taskulampuihin ja kirjavaloihin. Ne tarjoavat riittävän valaistuksen ja pidemmän lampun käyttöiän pienemmän tarvittavan jännitteen vuoksi.