Чем отличаются полупроводниковый лазер и светоизлучающий диод (СИД-LED)?

Полупроводниковый лазер и светоизлучающий диод (СИД-LED) отличаются в нескольких аспектах.

1) Использование вынужденного излучения: Полупроводниковый лазер работает на принципе вынужденного излучения, то есть создания когерентного (согласованного по фазе и направлению) света путем стимулированного излучения энергии носителями заряда. Светоизлучающий диод, напротив, работает на принципе спонтанного излучения, где свет излучается носителями заряда без воздействия внешнего стимула.

2) Использование усилителя излучения: Полупроводниковый лазер обычно имеет усилитель излучения в виде резонатора Фабри - Перо, состоящего из двух отражающих зеркал или гребенки. Это позволяет усилить световой сигнал, полученный от стимулированного излучения, и увеличить интенсивность и направленность излучения. СИД-LED не имеет такого усилителя, поэтому его излучение менее направленное и менее интенсивное.

3) Токи, протекающие через p-n переход: Оба устройства основаны на принципе работы p-n перехода в полупроводниках. Однако полупроводниковый лазер требует протекания больших токов через п-n переход для достижения условий вынужденного излучения и создания лазерного излучения. Светодиоды, с другой стороны, работают с меньшими токами и генерируют свет благодаря свойствам спонтанного излучения.

4) Степень монохроматичности: Полупроводниковые лазеры лучше светоизлучающих диодов обладают большей степенью монохроматичности, то есть способностью излучать свет, близкий к одной определенной длине волны. Это обусловлено особенностями резонатора и усилителя излучения в лазере. СИД-LED излучает свет в более широком спектре длин волн, что приводит к меньшей степени монохроматичности.

Таким образом, полупроводниковые лазеры и светоизлучающие диоды различаются в принципе работы, использовании усилителя излучения, токах протекающих через p-n переход и степени монохроматичности излучаемого света. Эти различия определяют их применение в различных областях, например, лазеры используются в научных и медицинских приборах, а СИД-LED широко применяются в освещении, дисплеях и светодиодных индикаторах.