耶魯大學開發的一種新型半導體激光器有望顯著提高下一代高科技顯微鏡、激光投影儀、光刻、全息攝影和生物醫學成像的圖像質量。
基於混沌空腔激光技術，該技術結合了傳統激光器的高亮度優點和發光二極管（LEDs）的低圖像損毀性優點。近年來，尋求高速、全景成像應用所需的更好光源，已經成為該研究領域的熱點。
來自耶魯大學應用物理學、電子工程和生物醫學工程院係以及耶魯大學醫學院放射診斷學方麵的科學家在2月3日出版的《美國國家科學院院刊》對這種新型激光器進行了報道（PNAS， 2015， 112， 5， 1304-01309， DOI： 10.1073/pnas.1419672112）。
研究論文的共同作者、應用物理學與物理學教授A. Douglas Stone說道：“許多基礎研究最終都發展為有社會價值的重大發明，混沌空腔激光技術就是其中一個。此前，所有基礎工作主要是為了了解尚未投入應用的激光類別——隨機激光和混沌激光。最終，通過相關學科知識的綜合運用，我們發現這些激光正好可以解決成像和顯微鏡方麵的很多問題。”
在這些問題中有一個被稱為“散斑”（speckle)，是一種隨機的、粒狀的圖案，由較高的空間相幹性（high spatial coherence）引起。在傳統激光器中，較高的空間相幹性會嚴重影響成像效果。一種避免散斑的方法是使用LED光源，但對於高速成像來說，LED光源的亮度不夠。
這種新型的電泵浦半導體激光器提供了一種不同的解決方案，在產生強烈光發射的同時，具有很低的空間相幹性。
“對於全景成像，散斑的對比度應該低於4%，這樣才能避免對人們的觀察產生幹擾。”該論文的通訊作者、應用物理學教授Hui Cao說道，“正如我們文章中展示的那樣，標準邊射型激光器產生的散斑對比度高達50%，而我們的激光器的散斑對比度隻有3%左右。所以這種新型激光器完全消除了全景成像中所遇到的問題。”
該論文的共同作者、放射診斷和生理醫學助理教授Michael A. Choma說：“激光散斑是將激光應用於臨床診斷的最主要的障礙，我們開發這種無散斑的激光器是極有意義的，而考慮將這一技術應用到臨床診斷，開發出一種新的臨床診斷方法也是很令人興奮的。”
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