レーザーダイオードはLedと比較してどのような利点がありますか？精度、コヒーレンス、高強度について解説

レーザーダイオードがLEDよりも優れている主な利点は、単色性、コヒーレンス、そして優れた強度です。 LEDはより広いスペクトルの光を放出するのに対し、レーザーダイオードは、距離を置いて高エネルギーを維持できる、非常に集光された単一波長のビームを提供します。

根本的な違いは、光波の振る舞いにあります。レーザーダイオードは光波を位相を揃えて移動させることで、精密な作業に適した集光されたビームを作成します。一方、LEDは、広範囲の照明に適した、自発的で散乱した光を生成します。

レーザーダイオードの技術的利点

レーザーダイオードが技術的な応用において優れているのは、3つの基本的な光学特性に由来します。

1. 単色性（スペクトル純度）

レーザーダイオードは単一の特定の波長の光を放出します。

LEDは、単色に見える場合でも、しばしばより広い波長帯を生成するのとは異なり、レーザーの出力はスペクトル的に純粋です。これにより、特定の光の相互作用が必要とされる、非常に精密で集光された応用が可能になります。

2. コヒーレンス（波動の位相合わせ）

レーザーダイオードでは、放出される光波は位相が揃っており、整列しています。

この特性はコヒーレンスとして知られています。波が散乱するのではなく、同期して移動するため、レーザーは回折が最小限に抑えられた、非常に集光されたビームを生成できます。これにより、LEDの広がる光と比較して、ビームはより長い距離でも細く集光されたままになります。

3. 高強度

レーザーダイオードは、標準的なLEDよりもはるかに高い光強度を生成できます。

この高いパワー密度は、特定の点にエネルギーを供給する必要がある応用にとって重要です。これは、レーザーダイオードをレーザーポインターやプリンターのような機能的なハードウェアに適したものにする決定的な特徴であり、強度と性能が直接相関します。

トレードオフの理解

レーザーダイオードは優れた性能指標を提供しますが、これらの利点は特定の用途を決定します。

特異性 vs. カバー範囲

レーザーの高いコヒーレンスと最小限の回折は、ターゲット設定には優れていますが、一般的な照明には不向きです。部屋やディスプレイを照らすことが目的の場合、LEDの広い散乱角度と比較すると、レーザーダイオードの集光された性質は欠点となります。

強度と安全性

高強度の利点は、通常LEDに関連付けられていない安全上の考慮事項をもたらします。レーザービームの集光されたエネルギーは、プリンターに役立つ集光された出力が意図しない状況では危険になる可能性があるため、慎重な取り扱いが必要です。

目標に合わせた適切な選択

レーザーダイオードがアプリケーションに適したコンポーネントであるかどうかを判断するには、ビーム品質と電力に関する特定の要件を評価してください。

精度と集光が主な焦点の場合：単色性とコヒーレントな特性により、光が最小限の回折で整列したままになるため、レーザーダイオードを選択してください。
高電力アプリケーションが主な焦点の場合：受動的な表示ではなく、印刷やポインティングのような能動的なタスクに不可欠な、高強度のためにレーザーダイオードを活用してください。
最終的には、拡散光源ではなく、指向性のある高エネルギービームを必要とするプロジェクトには、レーザーダイオードを選択する必要があります。

概要表：

特徴	レーザーダイオード	LED
光スペクトル	単色（単一波長）	広帯域スペクトル
コヒーレンス	高（同位相の波）	低（散乱した波）
ビーム発散	最小（高度に集光）	高（広範囲の散乱）
強度	非常に高い	中程度から低
主な用途	精度、切断、データ、医療	照明、インジケーター、ディスプレイ

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