Lasers, light emitting diodes (LED's) en superluminescent diodes (SLD's) zijn allemaal solid-state lichtbronnen met oorsprong in het midden tot het einde van de 20e eeuw. De ooit exotische laser is nu een huishoudelijk artikel, hoewel meestal diep verborgen in video- en cd-spelers. LED's zijn alomtegenwoordig, goedkoop en energiezuinig, met een breed scala aan toepassingen, waaronder auto-achterlichten, klokcijfers en paneelindicatielampjes. SLD's hebben kenmerken van zowel LED's als lasers, maar produceren anders een groot aantal kleuren.

Lichtemissie

Lasers, LED's en SLD's zijn alle varianten van de diode - een samengevoegd paar op silicium gebaseerde materialen, de ene elektrisch positief, de andere negatief, met sporen van arseen, gallium en andere elementen. Net als bij andere typen diodes, geleiden deze apparaten elektriciteit in slechts één richting; daarnaast produceren ze ook licht. Een laser versterkt het licht doordat het silicium in een parallel paar spiegels zit, waarvan er een een kleine hoeveelheid licht laat ontsnappen, waardoor de straal wordt geproduceerd. Een SLD is enigszins vergelijkbaar, met behulp van een apparaat dat een optische golfgeleider wordt genoemd om licht te versterken, maar zonder spiegels. Een LED is het eenvoudigste apparaat van de drie en gebruikt alleen de glow van de siliciumovergang terwijl er een stroom doorheen gaat.

Coherence

Anders dan bijna alle andere lichtbronnen produceert een laser lichtgolven die alles in fase, een eigenschap die bekend staat als coherentie. Dit betekent dat de lichtgolven in een laser kammen en troggen hebben die allemaal op hetzelfde moment op één lijn liggen, zoals soldaten die in formatie marcheren. LED's en SLD's produceren conventioneel, incoherent licht, dat meer lijkt op voetgangers op een drukke stadsstoep. Coherentie is nuttig in holografie, de driedimensionale afbeeldingen gemaakt met laserlicht, evenals interferometrie, die gebruik maakt van lichtgolfinterferentie om uiterst kleine afstanden nauwkeurig te meten.

Bandbreedte

De bandbreedte van een lichtbron is het bereik van de golflengten die het produceert. Lasers en LED's zijn beide monochromatisch en produceren een enkele kleur; laserlicht is een enkele golflengte, terwijl LED's een zeer smal bereik produceren gecentreerd op een bepaalde golflengte. De bandbreedte van een SLD hangt af van het apparaat - sommige zijn ongeveer net zo smal als een LED, andere zijn veel breder, hoewel niet zo breed als zonlicht of gloeilampverlichting.

Richting

An LED produceert licht met een brede hoek ten opzichte van zijn siliciumverbinding. Om de helderheid te verbeteren, focust een lens in sommige LED-ontwerpen het licht in een kleiner bereik. SLD's produceren licht in een boog van ongeveer 35 graden. Laserlicht is gecollimeerd, wat betekent dat het zich op zichzelf weinig verspreidt en een smalle bundel behoudt. Indien nodig kunnen lenzen laserlicht op een minuscuul punt richten of in een grote hoek verspreiden.