Kumpi on parempi, LED vai laserdiodi?

Toimintaperiaate ja optiset ominaisuudet
LEDin toimintaperiaate perustuu elektronien ja reikien rekombinaatioon. Kun virta kulkee PN-liitoksen läpi, elektronit siirtyvät N-tyypin alueelta P-tyypin alueelle, yhdistyvät reikiin ja vapauttavat energiaa, joka säteilee fotonien muodossa muodostaen näkyvää valoa. LEDin tuottama valo on epäkoherenttia, yksiväristä, mutta huonosti suuntautuvaa valoa, ja valo on suhteellisen hajallaan.
Laserdiodi lisää tällä perusteella optisen resonanssiontelon, joka vahvistaa tietyn aallonpituuden valoa ja pakottaa ne säteilemään koherentisti yhteen suuntaan muodostaen lasersäteen. Tämä mekanismi vaatii hiukkasluvun inversion tilan tarkan suunnittelun laserdiodin sisällä ja heijastavan peilipinnan stimuloidun säteilyprosessin saavuttamiseksi. Siksi laserdiodien tuottamalla valolla on korkea suuntaavuus ja koherenssi, kapea taajuusalue (hyvä monokromaattisuus) ja se voidaan keskittää pieniksi säteiksi, jotka etenevät pitkiä matkoja.
Energiankulutus ja käyttöalueet
LEDillä on korkea valotehokkuus, se voi saavuttaa korkean tason ja suhteellisen alhaisen virrankulutuksen, mikä tekee siitä erittäin sopivan valaistukseen ja muihin laajaa peittoa vaativiin sovelluksiin. Esimerkiksi LED-valoja käytetään laajalti sellaisilla aloilla kuin merkkivalot, näytön taustavalot ja yleisvalaistus. Sen pieni virrankulutus ja pitkä käyttöikä tekevät LEDistä ihanteellisen valonlähteen moniin elektroniikkatuotteisiin.
Sitä vastoin laserdiodeilla on suurempi teho, joka vaihtelee tyypillisesti kymmenistä milliwateista useisiin watteihin tai jopa enemmän, mikä täyttää tiettyjen tarkkuusinstrumenttien korkeat energiavaatimukset. Laserdiodien korkea kirkkaus, hyvä suuntaavuus ja vahva monokromaattisuus tekevät niistä laajan käytön ammattialoilla, kuten valokuituviestinnässä, lasertulostimissa, lääketieteellisissä laitteissa ja tieteellisissä tutkimusinstrumenteissa. Esimerkiksi lasermerkinnässä, laserleikkauksessa ja laserterapiassa laserdiodit ovat osoittaneet vertaansa vailla olevia etuja niiden suuren tarkkuuden ja suuren energiatiheyden ansiosta.
Kustannukset ja käyttöikä
Kustannusnäkökulmasta LEDien valmistuskustannukset ovat suhteellisen alhaiset, pitkä käyttöikä ja suhteellisen alhaiset ylläpitokustannukset. Tämä johtuu yksinkertaisesta rakenteesta, valmistuksen helppoudesta ja LEDien laajamittaisesta tuotannosta. Siksi LEDillä on merkittävä hintaetu ja sitä käytetään laajasti kulutuselektroniikka- ja valaistusteollisuudessa.
Laserdiodien valmistuskustannukset ovat yleensä korkeammat, mikä liittyy läheisesti niiden monimutkaiseen toimintamekanismiin ja tarkkoihin valmistusprosesseihin. Samanaikaisesti sen erityisistä työolosuhteista johtuen voidaan vaatia tarkempia lämpötilansäätötoimenpiteitä vakaan toiminnan varmistamiseksi, joten kokonaisluotettavuus ja käyttöikä voivat jossain määrin vaikuttaa. Laserdiodien käyttöarvoa tietyillä aloilla ei kuitenkaan voida korvata.
https://www.trrsemicon.com/diode/switching-diode-mmbd914.html