¿Led o Laser?

¿Qué tiene un LED que no tenga un láser?

Casualidad o no, pero a las puertas del Año Internacional de la Luz, la Real Academia Sueca de Ciencias ha galardonado con el Premio Nobel de Física a tres científicos que se dedican a la Óptica. No es la primera de las coincidencias en este ámbito. En el 2005, cuando se cumplían 45 años de la puesta en marcha del primer láser, dicho premio fue otorgado a tres investigadores cuyos trabajos tenían como nexo común características esenciales de la radiación láser. Si en ese mismo año el protagonista fue el láser, en esta ocasión le ha sido galardonado a su hermano el LED. Pero, ¿qué tiene un LED que no tenga un láser?

Atendiendo a la etimología, la palabra laser, es acrónimo de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación). En distinto caso, la palabra LED es acrónimo de Light-Emitting Diode (diodo emisor de luz). Ambas quedando recogidas en el Diccionario de la Real Academia de la lengua.

Para comprender las principales diferencias que existen entre los principios de funcionamiento de un láser y un LED es necesario indagar en algunas de las formas en las que la radiación actúa con una materia cuando este se propaga a través del mismo. En un medio material, dos de los procesos de interacción radiación-materia que pueden originar una emisión de fotones (las partículas de la luz) son la emisión espontánea y la emisión estimulada.

En un láser, la presencia de una radiación externa da lugar a la emisión estimulada de fotones. Un fotón que proviene del exterior, puede generar un nuevo fotón, produciendo a su vez más emisiones, originando así una reacción en cadena de producción de fotones. Esto tiene sus ventajas, ya que los fotones obtenidos tienen las mismas características.

Dicha radiación es coherente, o dicho de otro modo: se trata de una “luz ordenada” en la que todos los fotones van al mismo paso.

Otro de los rasgos favorables es que la radiación emitida puede considerarse de una única longitud de onda, es decir, de un único color, una luz con un color muy definido. Esas propiedades hacen de esta radiación una de las más adecuadas para determinados procesos como pueden ser la holografía y las tarjetas de crédito.

El haz de laser es colimado (todos los rayos son paralelos) y muy directivo (la emisión se concentra casi solo en una dirección), implicando así una gran concentración de la potencia, convirtiendo a los láseres en magnificas herramientas para aplicaciones en las que sea crucial la localización de energía. Retomemos ahora el proceso en el cual se basa el comportamiento de los LEDs, la emisión espontánea. Esta emisión no requiere radiación externa, siendo completamente aleatoria, realizándose en todas direcciones y diciéndose de sí misma, que no es coherente.

A diferencia de lo que ocurre en un láser, en un LED no existe una gran concentración de la potencia. Comprendiendo así que los indicadores luminosos de nuestros televisores, dirigidos hacia nuestros ojos cuando estamos en el sofá, no incorporen un láser, sino un LED, y que por si acaso, hagan lo mismo los mandos a distancia de nuestros electrodomésticos.

Estos son algunos de los ejemplos en los que los LEDs aportan ventajas complementarias a las de los láseres, debido a la distinta naturaleza de los procesos de emisión. Falta de directivita, bajo consumo energético y alta eficiencia, hacen de ellos unos de los más utilizados en iluminación. Debido a su reducido tamaño pueden utilizarse en una escala pequeña (pantallas de móvil, tabletas, televisores, etc.), como en grande (paneles publicitarios e informativos, señalización de tráfico).

Estos gozan de una fuente de vida que hacen casi improbable las reparaciones.

Desde el punto de vista medioambiental, a la alta eficiencia (toda la energía se transforma en luz, haciendo que no se calienten) y al largo tiempo de vida (con el consiguiente ahorro productivo), viene a sumarse al hecho de que estos no incorporen sustancias toxicas como el mercurio (alojada dentro de las lámparas fluorescentes compactas de bajo consumo). Por todo ello, el reconocimiento este año recae en los creadores de las “bombillas del futuro”.