Kas yra LED lazeris?

Šviesos diodas (LED) yra fokusuoto šviesos šaltinio tipas. Diodas yra šviesą skleidžianti grandinė, esanti visuose lazeriuose. Visi LED lazeriai turi diodus, kurie leidžia šviesai ir energijai tekėti tik viena kryptimi koncentruotu spinduliu. Lazeriai sukelia šį energijos srautą manipuliuodami elektronais.
LED lazeris yra puslaidininkinis šviesos šaltinis, o tai reiškia, kad LED lazerinis šviesos šaltinis formuojamas suartinant dvi šiek tiek skirtingas medžiagas, kad susidarytų teigiama ir neigiama (PN) jungtis. Teigiama pusė, anodas, susidaro dėl to, kad nėra elektronų ir atitinkamos skylės. Neigiama pusė, katodas, turi elektronų antplūdį. Elektronų sujungimas į skyles sukuria šviesą.

Šis elektronų susijungimas skylėse nesukuria šviesos grįžtamojo ryšio, kurį dažniausiai sukelia išklydę elektronai. Tai yra lazerinių diodų problema, nes tai sukelia kelis šviesos spinduliavimo režimus, kurie gali turėti įtakos spindulio pločiui. Kadangi LED lazeris turi tik vieną režimą, nes kiekvienas elektronas iš katodo turi atitinkamą anodą, nereikia imtis jokių korekcinių veiksmų, kaip būdinga kitų tipų lazeriams.

Pirmieji LED lazeriai skleidė mažo intensyvumo raudoną šviesą, nes diodų elektronų išskiriami fotonai buvo itin arti infraraudonosios šviesos. Nuo to laiko LED lazeriai išsivystė į daugumą matomų ir nematomų spektrų bangų ilgių, o tai reiškia, kad jų lęšiai gali būti manipuliuojami iki matomų spalvų. Šiuolaikiniai LED lazeriai taip pat yra infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių šviesoje.

LED lazeriai gali būti pagaminti iš junginio, vadinamo aliuminio galio indžio fosfidu, kad būtų sukurta puslaidininkinė grandinė ir PN jungtis. Šios medžiagos sukuria raudonus, geltonus ir oranžinius šviesos diodus. Skirtingi kiekvieno junginio elementų variantai sukuria spalvų skirtumus. Kita medžiaga, indžio galio nitridas, sukuria žalius, mėlynus ir baltus šviesos diodus.

LED lazeriai yra ekonomiškesni gaminti ir tiekti energiją. Įprastam LED lazeriui šviesai gaminti reikia 30–60 milivatų energijos, daug mažiau nei kitiems lazeriams. Be to, LED lazerio matomos šviesos spektras yra daug didesnis nei lazerio dėl platesnio bangos ilgio dažnių diapazono.

Šviesos diodui reikalinga įtampa paprastai yra gana žema, palyginti su kitų tipų šviesos įtaisais. Vieno indikatoriaus LED lazeriui reikia nuo dviejų iki keturių voltų elektros energijos ir skleidžia 1-50 amperų šviesą, palyginti su lazeriniais diodais, kuriems tam pačiam srovės stiprumui reikia nuo keturių iki šešių voltų energijos. Buitiniams ir komunaliniams šviestuvams naudojamiems LED lazeriams reikia tiek pat voltų elektros energijos, kiek ir kaitrinėms apšvietimo sistemoms, tačiau jie gali tiekti kelis tūkstančius amperų šviesos.
Dėl mažesnio energijos kiekio, reikalingo LED lazeriams, jie idealiai tinka naudoti nuolatinės srovės baterijomis. Šie mažesnės energijos LED lazeriai gali būti naudojami mažesniems spinduliams, tokiems kaip žibintuvėliai ir knygų lemputės. Jie užtikrina tinkamą apšvietimą ir ilgesnį lempos tarnavimo laiką dėl reikalingos mažesnės įtampos.