SLD、LD、LEDの違い:知っておくべきこと

ダイオードとレーザー技術は、現代社会に恩恵をもたらす幅広い用途を有しています。医療分野から自動車産業に至るまで、その用途は絶えず拡大しています。スーパールミネッセントダイオード、レーザーダイオード、そして発光ダイオード(LED)は、この分野で最も広く使用されている3つの技術です。 

しかし、これらのダイオードの根本的な違いは何でしょうか?そして、それらはさまざまなアプリケーションにおける選択にどのような影響を与えるのでしょうか?このブログ記事でその答えを探ってみましょう。

SLD、LD、LEDの違い:知っておくべきこと

SLD、LED、LD をどのように区別しますか?

1. 排出国

発光状態は、発光デバイスから放出される光の特性を表します。一般的に、発光状態にはコヒーレント発光とインコヒーレント発光の2種類があります。

SLD:スーパールミネッセントダイオード(SLD)は、その非コヒーレントな発光により、幅広いスペクトルを提供することで知られています。SLDは、位相関係が一定でない複数の波長で発光します。この効果は、SLDの片端反射面によるものです。 

LD:レーザーダイオードの動作原理は、コヒーレント光源を放射することです。二重反射面により、位相関係がほぼ一致する狭い波長スペクトルを提供できます。

LED:発光ダイオード(LED)は、単一光子結晶(SLD)と同様の方法で光を放射しますが、位相比はより不均一です。そのため、LEDも非コヒーレントで広いスペクトル帯域の光放射をします。

2. 放射された光

スペクトルは、SLD、LD、LEDを区別するもう一つの重要な要素です。放出される光の性質は、様々な用途におけるダイオードの機能性を決定づけます。

スーパールミネッセント・ダイオード(SLD):スーパールミネッセント・ダイオード(SLD)は広帯域スペクトルを放射します。これは、スペクトルに大きな位相差を持つ複数の波長が含まれていることを意味します。SLDはこのように離散的なスペクトルを持つため、通信や放射線医学など、様々な産業でその用途は貴重です。

LD:レーザーダイオードは、放射される光やスペクトルの性質においてSLDとは全く異なります。LDはより集束しており、放射時に強い狭帯域スペクトルを提供します。

LED:  LED もコヒーレント性や離散性が低いスペクトル帯域を提供しますが、SLD ほど強力ではありません。

3. スペクトル半値幅

スペクトル半値幅とは、スペクトルにおいて最大エネルギーが最大振幅の半分になる位置を指します。これは、波長分布とその物理的応用を決定するのに役立ちます。

スーパールミネッセント ダイオード (SLD): SLD は非干渉性の発光のため、最大 20 ナノメートルという比較的大きなスペクトル半値幅 (HWHM) を持ちます。

LED:発光ダイオードは、最大 30 nm に及ぶ広いスペクトル特性のため、SLD と同様のスペクトル半値幅を持っています。

LD:コヒーレント発光スペクトルを持つレーザー ダイオードは、潜在的にスペクトルの半値幅が狭く、数ナノメートルに達します。

4. コヒーレンス長

コヒーレンス長とは、位相差を正確に測定できる長さのことです。これはダイオードの有効性を評価する上で重要な要素です。 

SLD:スーパールミネッセントダイオードは、17~20ミクロンの短いコヒーレンス長を提供します。光干渉断層撮影(OCT)など、高エネルギー帯域幅を必要とする用途に適しています。

LD:レーザーの最大コヒーレンス長は2.5mm~5mmです。長距離光通信など、高い安定性と精度が求められる用途に適しています。

LED:発光ダイオードは、最大数マイクロメートルという比較的高いコヒーレンス長を備えています。そのため、レーザーの実演を行う教育現場で安全に使用できます。

5. 光出力

光出力とは、ダイオードが半値幅の半分、または最大振幅の半分の状態で出力できる最大電力を指します。これはダイオードの潜在能力を決定する重要な要素です。 

SLD:スーパールミネッセント ダイオードでは、電流密度に応じて強度が増加し、最大 10 mW の光出力が得られます。 

LD:コヒーレントなスペクトル波長を持つレーザー ダイオードは、最大 15 mW のより高い出力範囲を持ちます。 

LED:ダイオードの場合、LED の最大出力は 140 ~ 770 mW です。

要約する

要約すると、超低密度リポタンパク質ダイオード、LD、LEDはそれぞれ異なる特性を持つため、その機能や用途は業界によって異なります。しかし、それぞれのダイオードには独自の意義があり、テクノロジー分野に多くのメリットをもたらします。