Un diodo a emissione di luce (LED) è un tipo di sorgente luminosa focalizzata. Un diodo è un circuito che emette luce presente in tutti i laser. Tutti i laser a LED hanno diodi che consentono solo alla luce e all’energia di fluire in una direzione in un raggio concentrato. I laser causano questo flusso di energia manipolando gli elettroni.
Un laser a LED è una sorgente di luce a semiconduttore, il che significa che la sorgente di luce laser a LED è formata avvicinando due materiali leggermente diversi per formare una giunzione positiva-negativa (PN). Il lato positivo, l’anodo, si crea attraverso un’assenza di elettroni e le corrispondenti lacune da questa assenza. Il lato negativo, il catodo, contiene un afflusso di elettroni. L’unione degli elettroni nei fori crea la luce.
Questa unione di elettroni nei fori non crea feedback luminoso, che è comunemente causato da elettroni vaganti. Questo è un problema con i diodi laser in quanto provoca più modalità di emissione della luce, che possono influenzare la larghezza del raggio. Poiché il laser LED ha solo una modalità, poiché ogni elettrone del catodo ha il suo foro corrispondente nell’anodo, non è necessario intraprendere azioni correttive, come tipico con altri tipi di laser.
I primi laser a LED emettevano una luce rossa a bassa intensità perché i fotoni rilasciati dagli elettroni dei diodi erano estremamente vicini alla luce infrarossa. Da allora i laser a LED si sono evoluti nella maggior parte delle lunghezze d’onda sugli spettri visibili e non visibili, il che significa che le loro lenti possono essere manipolate in colori visibili. I moderni laser a LED sono disponibili anche a luce infrarossa e ultravioletta.
I laser a LED possono essere realizzati con un composto chiamato fosfuro di alluminio e gallio indio per creare il circuito a semiconduttore e la giunzione PN. Questi materiali creano LED rossi, gialli e arancioni. Diverse variazioni degli elementi in ogni composto creano variazioni nel colore. Un materiale diverso, nitruro di indio e gallio, crea LED verdi, blu e bianchi.
I laser a LED sono più economici da produrre e forniscono energia. Un tipico laser a LED richiede 30-60 milliwatt di energia per produrre luce, molto meno di altri laser. Inoltre, lo spettro della luce visibile di un laser a LED è molto maggiore di quello di un laser a causa della sua gamma più ampia di frequenze di lunghezza d’onda.
La tensione richiesta per un LED è generalmente piuttosto bassa rispetto ad altre forme di dispositivi luminosi. Un singolo indicatore laser a LED richiede da due a quattro volt di elettricità ed emette 1-50 ampere di luce rispetto ai diodi laser, che richiedono da quattro a sei volt di energia per lo stesso amperaggio. I laser a LED utilizzati per le luci domestiche e municipali richiedono la stessa quantità di volt di elettricità dei sistemi di illuminazione a incandescenza, ma possono fornire diverse migliaia di ampere di luce.
La minore quantità di energia richiesta per i laser a LED li rende ideali per essere alimentati con batterie a corrente continua. Questi laser a LED a bassa energia possono essere utilizzati per fasci più piccoli, come torce elettriche e luci per libri. Forniscono un’illuminazione adeguata e una maggiore durata della lampada grazie alla minore tensione richiesta.