LED (Light Emitting Diodes) og Lasers (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) eru tvö af mest notuðu ljóseindatækjunum í ýmsum forritum eins og lýsingu, gagnasamskiptum, læknisfræði og hernaðarkerfi. Þrátt fyrir að bæði LED- og leysitæki myndi ljós, hafa þau mismunandi uppbyggingu og aðferð við ljósgeislun. Í þessari grein munum við ræða muninn á LED- og leysimannvirkjum.
1. LED uppbygging
LED eru venjulega gerðar úr hálfleiðurum eins og gallíumarseníði (GaAs) eða gallíumnítríði (GaN). Þau eru samsett úr pn-mótum, þar sem rafeindir og holur sameinast og gefa frá sér orku í formi ljóseinda. Hægt er að flokka LED í tvær gerðir: beint bandgap og óbeint bandgap. Bein bandgap LED gefa frá sér ljós beint frá endursamsetningu rafeinda og hola, en óbein bandgap LED þurfa hjálp nálægs kristalgalla til að gefa frá sér ljós. Ljósdíóðir eru venjulega orkulítil tæki og geta gefið frá sér ljós í ýmsum litum, þar á meðal rauðum, grænum, bláum og hvítum.
2. Laser uppbygging
Lasarar eru aftur á móti samsettir úr þremur grunnþáttum: virkum miðli, dælugjafa og ómunaholi. Virki miðillinn er efni sem getur magnað ljós með örvaðri losun. Dælugjafinn veitir orku til að örva frumeindir eða sameindir í virka miðlinum til hærra orkustigs. Ómunaholið veitir endurgjöf til að magna ljósið sem virka miðillinn gefur frá sér. Hægt er að flokka leysimannvirki í tvær megingerðir: brúngeisla og yfirborðsgeisla. Kantgeislandi leysir gefa frá sér ljós frá brún tækisins en yfirborðsleysir gefa frá sér ljós frá yfirborðinu.
3. Mismunur á milli LED og Laser Structures
Helsti munurinn á LED- og leysimannvirkjum liggur í notkunarkerfi þeirra. Ljósdíóða gefur frá sér ljós þegar rafeindir sameinast aftur með götum og ljósið er síðan sjálfkrafa gefið út í allar áttir. Aftur á móti gefa leysir frá sér ljós þegar spennt atóm eða sameindir í virka miðlinum gefa frá sér ljóseindir sem örva önnur frumeindir eða sameindir til að gefa frá sér fleiri ljóseindir, sem leiðir til samhangandi ljósgeisla. Samhengi og stefnubundið eðli leysirljóss gerir því kleift að ferðast miklu lengra en LED ljós.
Annar munur er hversu flókið mannvirkin eru. Þó að LED mannvirki séu almennt einfaldari og þurfa minna afl, eru leysir mannvirki flóknari og þurfa meiri kraft til að starfa. Þetta er vegna þess að leysir þurfa ómunarhola til að búa til endurgjöfina sem nauðsynleg er fyrir samfellda ljósgeislun, en LED gera það ekki.
Í stuttu máli eru LED og leysir mismunandi ljóseindatæki með mismunandi uppbyggingu og aðferðum við losun ljóss. LED gefa frá sér ljós frá pn-mótum þegar rafeindir og göt sameinast aftur, en leysir gefa frá sér samhangandi og stefnuljós með örvaðri losun í virkum miðli í resonant hola. Bæði tækin hafa mismunandi forrit og kosti eftir sérstökum kröfum kerfisins.
