وفي هذه المقالة سوف نسلط الضوء على أهم الاختلافات الرئيسية بينهما مما يساعدك على اختيار النوع المناسب على التطبيق المطلوب.
الفرق بين الدايود الباعث للضوء والليزر دايود Difference between LED and LASER
 |
| الفرق بين الدايود الباعث للضوء LED والليزر دايود Laser Diode |
التعريف
الدايود الباعث للضوء (LED): هو جهاز شبه موصل ينتج الضوء عندما يتدفق تيار كهربائي من خلاله، ويسمى LED أو Light Emitting Diode.
الليزر دايود (Laser Diode): هو جهاز ينتج الضوء عن طريق التضخيم البصري باستخدام الانبعاث المحفز للإشعاع الكهرومغناطيسي بالليزر.
البناء
الدايود الباعث للضوء (LED): هو صمام ثنائي PN حيث تتحد الإلكترونات مع الثقوب لتحرير الطاقة على شكل فوتونات ضوئية.
الليزر دايود (Laser Diode): يتكون من طبقتين مخدرتين من زرنيخيد الغاليوم، ستنتج إحدى طبقات زرنيخيد الغاليوم المخدر أشباه موصلات من النوع n بينما تنتج طبقة أخرى من زرنيخيد الغاليوم المخدر أشباه موصلات من النوع p، في ثنائيات الليزر يتم استخدام السيلينيوم والألمنيوم والسيليكون كعوامل منشطات.
عندما تمتص الإلكترونات الموجودة في ذرة مادة الليزر الطاقة من تيار كهربائي أو مصدر ضوئي، فإنها تصبح متحمسة. تنتقل هذه الإلكترونات المثارة من حالة الطاقة المنخفضة إلى حالة الطاقة العالية. وعندما تعود هذه الإلكترونات إلى حالتها الطبيعية، تنبعث منها فوتونات من الضوء.
مبدأ العمل
الدايود الباعث للضوء (LED): ينبعث الضوء من خلال إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب في شبه موصل عند تطبيق جهد كهربائي(الإضاءة الكهربائية).
الليزر دايود (Laser Diode): يُنتج شعاعًا ضوئيًا متماسكًا وموجهًا من خلال عملية الانبعاث المحفز في وسط نشط داخل تجويف الرنين(الانبعاث المستحث).
آلية عمل الضوء
الدايود الباعث للضوء (LED): انبعاث الضوء من وصلة p-n داخل الدايود عندما تتحد الإلكترونات مع الثقوب، وينتج عن هذه العملية فوتونات ذات طاقة محددة، وتُحدد لون الضوء.
الليزر دايود (Laser Diode): انبعاث الضوء من وسط نشط داخل تجويف الرنين، بفعل التحفيز الضوئي، وتُنتج عن هذه العملية فوتونات متماسكة وموجهة ذات طول موجي واحد، مما ينتج عنه شعاع ضوء شديد التركيز.
الخصائص
الدايود الباعث للضوء (LED):
- مصدر غير متماسك للضوء مما يعني أن فوتوناته خارج الطور.
- ليس مصدرًا أحادي اللون للضوء، أي أنه يولد خليطًا من الموجات الكهرومغناطيسية ذات الأطوال الموجية المختلفة وبالتالي يمكن أن يتكون من ألوان عديدة.
- يعتمد عمل LED على مبدأ الإنارة الكهربائية ، أي التصفيح باستخدام الجسيمات المشحونة (الإلكترونات والثقوب).
- تنتج مصابيح LED شعاعًا ضوئيًا متباينًا، أي أن الضوء الناتج عن مصابيح LED يمكن أن ينتقل في اتجاهات مختلفة بشكل عشوائي. تتطلب مصابيح LED القليل من الطاقة لتشغيلها.
- تكون شدة الضوء منخفضة نسبيًا.
- مصابيح LED لا تتطلب ردود فعل.
الليزر دايود (Laser Diode):
- أحادي اللون (أي ضوء ذو لون واحد)، وغير متباعد، ومتماسك، وموجها.
- يتطلب الليزر طاقة أكبر مقارنة بمصابيح LED.
- يلزم وجود ردود فعل مناسبة في الليزر.
- تكون شدة الضوء عالية جدًا.
مستوى كفاءة تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية
الدايود الباعث للضوء (LED): كفاءة تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية عالية نسبيًا.
الليزر دايود (Laser Diode): كفاءة تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية عالية جدًا.
التطبيقات
الدايود الباعث للضوء (LED):
- يستخدم في مصابيح المؤشر.
- يستخدم في إضاءة الأماكن العامة.
- يستخدم في شاشات العرض.
- يستخدم في تكنولوجيا الاتصالات.
- يستخدم في المصابيح الأمامية للمركبات.
- يستخدم في المصابيح الكهربائية.
- يستخدم في إشارات المرور.
- يستخدم في الإنارة الخلفية للأجهزة الإلكترونية.
الليزر دايود (Laser Diode):
- يستخدم في الطباعة.
- يستخدم في محركات الذاكرة الضوئية.
- يستخدم في الماسحات الضوئية، والألياف الضوئية
- يستخدم في جراحة الليزر.
- يستخدم في الاتصالات البصرية.
- يستخدم في أنظمة القياس.
- يستخدم في القطع والنشر بالليزر.
مستوى الأمان عند النظر إلى الضوء الناتج
الدايود الباعث للضوء (LED): آمن بشكل عام للنظر إليه، ولكن قد تُسبب بعض الألوان عالية الطاقة إجهادًا للعين.
الليزر دايود (Laser Diode): قد يكون خطيرًا على العين والجلد، لذلك تتطلب معظم الليزر دايود استخدام نظارات واقية مناسبة.
الخاتمة
الدايود الباعث للضوء (LED) هو مصدر ضوء فعال وموثوق به وذو تكلفة منخفضة، بينما الليزر دايود (Laser Diode) يُوفر شعاعًا ضوئيًا ذا شدة عالية ودقة عالية.
المصادر
Difference between LED and LASER
Difference between LED and LASER
الدايود الضوئي المشع LED
شرح Laser Diode