Une diode électroluminescente (DEL) est un type de source lumineuse focalisée. Une diode est un circuit émetteur de lumière présent dans tous les lasers. Tous les lasers LED ont des diodes qui ne permettent à la lumière et à l’énergie de circuler que dans une seule direction dans un faisceau concentré. Les lasers provoquent ce flux d’énergie par leur manipulation d’électrons.
Un laser LED est une source lumineuse à semi-conducteur, ce qui signifie que la source lumineuse laser LED est formée en rapprochant deux matériaux légèrement différents pour former une jonction positive-négative (PN). Le côté positif, l’anode, est créé par une absence d’électrons et les trous correspondants à cette absence. Le côté négatif, la cathode, contient un afflux d’électrons. La jonction des électrons dans les trous crée la lumière.
Cette jonction d’électrons dans des trous ne crée aucun retour de lumière, ce qui est généralement causé par des électrons parasites. C’est un problème avec les diodes laser car cela provoque plusieurs modes d’émission de lumière, ce qui peut affecter la largeur du faisceau. Étant donné que le laser LED n’a qu’un seul mode, comme chaque électron de la cathode a son trou correspondant dans l’anode, aucune action corrective n’est nécessaire, comme c’est généralement le cas avec d’autres types de lasers.
Les premiers lasers LED émettaient une lumière rouge de faible intensité car les photons libérés par les électrons des diodes étaient extrêmement proches de la lumière infrarouge. Les lasers à LED ont depuis évolué dans la plupart des longueurs d’onde sur les spectres visible et non visible, ce qui signifie que leurs lentilles peuvent être manipulées pour obtenir des couleurs visibles. Les lasers LED modernes sont également disponibles en lumière infrarouge et ultraviolette.
Les lasers LED peuvent être constitués d’un composé appelé phosphure d’aluminium gallium indium pour créer le circuit semi-conducteur et la jonction PN. Ces matériaux créent des LED rouges, jaunes et oranges. Différentes variations des éléments dans chaque composé créent des variations de couleur. Un matériau différent, le nitrure d’indium et de gallium, crée des LED vertes, bleues et blanches.
Les lasers à LED sont plus économiques à produire et à alimenter. Un laser LED typique nécessite 30 à 60 milliwatts d’énergie pour produire de la lumière, beaucoup moins que les autres lasers. De plus, le spectre de la lumière visible d’un laser LED est beaucoup plus grand que celui d’un laser en raison de sa plus large gamme de fréquences de longueur d’onde.
La tension requise pour une LED est généralement assez faible par rapport à d’autres formes de dispositifs d’éclairage. Un laser à LED à indicateur unique nécessite deux à quatre volts d’électricité et émet de 1 à 50 ampères de lumière par rapport aux diodes laser, qui nécessitent quatre à six volts d’énergie pour le même ampérage. Les lasers LED utilisés pour l’éclairage domestique et municipal nécessitent la même quantité de volts d’électricité que les systèmes d’éclairage à incandescence, mais peuvent fournir plusieurs milliers d’ampères de lumière.
La faible quantité d’énergie requise pour les lasers LED les rend idéaux pour fonctionner sur des batteries à courant continu. Ces lasers LED à faible consommation d’énergie peuvent être utilisés pour des faisceaux plus petits, tels que des lampes de poche et des lampes de lecture. Ils fournissent un éclairage adéquat ainsi qu’une durée de vie de la lampe plus longue en raison de la tension plus faible requise.