Unterschied zwischen LED und Laser-Lichtquelle

Aktualisierung: 07. Jun 2022 by

 13.2k

Mit der breiten Anwendung von faseroptischen Systemen spielen optische Lichtquellen eine immer wichtigere Rolle in diesen Systemen. Ein grundlegendes faseroptisches System besteht bekanntlich aus einem Sender, einer optischen Faser und einem Empfänger. Die faseroptische Lichtquelle, als wichtiger Bestandteil des Senders, wird durch eine geeignete Ansteuerungsschaltung entsprechend der zu übertragenden Signale moduliert. Eine optische Lichtquelle wird auch für die Prüfung von Glasfasernetzen benötigt, um den Glasfaserverlust in der Kabelanlage zu messen. Lichtquellen werden in einer Vielzahl von Typen angeboten, darunter LED, Halogen und Laser. Darunter sind LED und Laser-Lichtquelle zwei Arten von Halbleiter-Lichtquellen. Der folgende Artikel behandelt das Thema Laser vs. LED und listet die Unterschiede zwischen Laser und LED-Lichtquelle auf.

Grundsätzlich müssen beide Arten von Lichtquellen in der Lage sein, Millionen bis Milliarden Mal pro Sekunde ein- und auszuschalten, während sie einen fast mikroskopischen Lichtstrahl in eine optische Faser projizieren. Während des Arbeitsprozesses von optischen Signalen müssen beide schnell und präzise genug ein- und ausgeschaltet werden, um die Signale richtig zu übertragen.

Laser vs LED: Unterschied in Geschwindigkeit, Übertragungsdistanz & Kosten

Der allgemeine Unterschied zwischen den beiden ist, dass LEDs die Standard-Lichtquelle sind, was die Abkürzung für lichtemittierende Dioden ist. Laser-Lichtquellen wie z.B. Gaslaser werden hauptsächlich in einigen Spezialfällen eingesetzt. Laser sind leistungsfähiger und arbeiten schneller als LEDs, außerdem können sie Licht mit weniger Fehlern weiter übertragen. Laser sind auch viel teurer als LEDs.

Laser vs LED: Unterschied im Aufbau

LED-Faserlichtquellen bestehen in der Regel aus Materialien, die die Wellenlängen des emittierten Lichts beeinflussen. Eine grundlegende LED-Lichtquelle ist eine Halbleiterdiode mit einem p-Bereich und einem n-Bereich. Wenn die LED in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, fließt Strom durch die LED. Während der Strom durch die LED fließt, emittiert der Übergang, an dem sich der p- und der n-Bereich treffen, zufällige Photonen. LEDs, die im Fenster von 820 bis 870nm emittieren, sind normalerweise Gallium-Aluminium-Arsenid (GaAIAs). Ein Laser ist ebenfalls eine Halbleiterdiode mit einem p- und einem n-Bereich wie eine LED, aber er bietet stimulierte Emission anstelle der einfachen spontanen Emission von LEDs. Der Hauptunterschied zwischen einer LED und einem Laser ist, dass der Laser einen optischen Hohlraum hat, der für die Dauerhaftigkeit erforderlich ist. Der Hohlraum wird gebildet, indem das gegenüberliegende Ende des Chips gespalten wird, um hochparallele, reflektierende, spiegelähnliche Oberflächen zu bilden.

Was ist VCSEL?

VCSEL, bekannt als Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser, ist eine beliebte Laserquelle für Hochgeschwindigkeitsnetzwerke, die aus zwei gegensätzlich dotierten Distributed Bragg Reflectors (DBR) mit einer Hohlraumschicht besteht. Er kombiniert hohe Bandbreite mit niedrigen Kosten und ist eine ideale Wahl für die Gigabit-Netzwerkoptionen. Die Idee des vertikal emittierenden Lasers entstand zwischen 1975-1977, um die Planarisierungszwänge der integrierten Photonik entsprechend der damals verfügbaren Mikroelektronik-Technologie zu erfüllen. Heutzutage wird er neben der Anwendung in der faseroptischen Datenübertragung auch für andere Anwendungen wie analoge Breitbandsignalübertragung, Absorptionsspektroskopie (TDLAS), Laserdrucker, Computermaus, biologische Gewebeanalyse, Chip-Scale-Atomuhr, etc. eingesetzt.

Fazit

Verschiedene Wellenlängen bewegen sich aufgrund der Materialdispersion mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch eine Faser. Was immer beachtet werden sollte, ist, dass sowohl Laser als auch LED nicht eine einzige Wellenlänge emittieren, sondern einen Wellenlängenbereich, der als spektrale Breite der Quelle bekannt ist. Die faseroptische Lichtquelle arbeitet immer mit dem faseroptischen Leistungsmesser. Während des Arbeitsprozesses bündelt er die Lichtstrahlen und zielt genau auf die Mitte des schmalen Singlemode-Kerns und breitet sich im Wesentlichen in einer Singlemode-Übertragung aus. Für weitere Fragen zu faseroptischen Testgeräten, wie z.B. visuelle Fehlersuchgeräte, optische Leistungsmesser, OTDR-Tester usw., besuchen Sie bitte FS.com.