Els termes "làser" i "LED" s'utilitzen sovint de manera intercanviable, cosa que genera confusió sobre si els làsers estan fets de LED. Per aclarir aquesta concepció errònia, aprofundirem en les definicions, classificacions, propietats dels materials, aplicacions i consideracions importants tant dels làsers com dels LED.
Què és un làser?
Un làser (acrònim de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) és un dispositiu que emet llum d'una sola longitud d'ona en un feix altament col·limat. Funciona estimulant l'emissió de fotons mitjançant un procés anomenat emissió estimulada, on un àtom en estat excitat és induït a emetre un fotó amb la mateixa fase i direcció que un fotó incident.
Què és un LED?
Un LED (Light Emitting Diode) és una font de llum semiconductora que emet llum incoherent quan hi passa un corrent elèctric. Els LED funcionen segons el principi d'electroluminescència, on els electrons i els forats es recombinen en el material semiconductor per alliberar energia en forma de llum.
Classificacions
Làsers:
Làsers d'estat sòlid: utilitzeu cristalls, vidres o altres materials sòlids com a medi actiu.
Làsers de gas: funcionen amb gasos com l'heli-neó o el diòxid de carboni com a medi actiu.
Làsers de colorants: Utilitzeu colorants orgànics dissolts en un dissolvent com a medi actiu.
Làsers semiconductors: també coneguts com a díodes làser, utilitzen materials semiconductors com l'arsenur de gal·li.
LEDs:
LED infrarojos: emeten llum infraroja, que s'utilitza habitualment en comandaments a distància.
LED visibles: emeten llum en l'espectre visible, utilitzats en pantalles, semàfors, etc.
LED ultraviolats: emeten llum ultraviolada, utilitzada en processos d'esterilització i curat.
Atributs del material
Làsers:
Monocromaticitat: emet una única longitud d'ona de llum.
Coherència: les ones de llum emeses estan en fase, permetent efectes d'interferència i difracció.
Direccional: Emet en un feix estret amb poca divergència.
LEDs:
Incoherent: emet llum que no és coherent, és a dir, les ones de llum no estan en fase entre si.
Potència baixa: normalment emeten una potència menor que els làsers, però això varia segons l'aplicació.
Ampli rang espectral: emet llum en un rang de longituds d'ona en lloc d'una sola longitud d'ona.
Aplicacions
Làsers:
Procediments mèdics: cirurgia, teràpia i diagnòstic.
Indústria: tall, soldadura i mesura.
Comunicació: Transmissió de fibra òptica i emmagatzematge de dades.
Recerca: experiments de física i astronomia.
LEDs:
Il·luminació: Il·luminació domèstica i comercial.
Senyalització: rètols exteriors i interiors.
Electrònica: visualitzeu pantalles en dispositius com ara telèfons mòbils i televisors.
Aplicacions especials: fototeràpia, llums indicadors i il·luminació ornamental.
Consideracions
Els làsers poden ser perillosos si no s'utilitzen correctament, i requereixen mesures de seguretat com ara ulleres i entorns controlats.
Els LED tenen una vida útil més llarga i són més eficients energèticament en comparació amb les solucions d'il·luminació tradicionals.
Tant els làsers com els LED es poden veure afectats per la calor, la qual cosa requereix mètodes de refrigeració adequats per a un rendiment òptim.
L'elecció entre làsers i LED per a aplicacions específiques depèn dels requisits de coherència de la llum, potència i longitud d'ona.
Conclusió
Els làsers i els LED són diferents tipus de fonts de llum amb característiques diferents. Tot i que tots dos són dispositius semiconductors, els làsers no estan fets de LED. Els làsers produeixen llum coherent i monocromàtica mitjançant emissió estimulada, mentre que els LED emeten llum incoherent mitjançant electroluminescència. Cadascun té el seu propi conjunt de propietats, aplicacions i consideracions del material. És essencial entendre aquestes diferències per seleccionar la tecnologia adequada per a una tasca determinada.