據美國科學促進會(hui) 網站報道，在人類發明激光器50多年後，耶魯大學科學家近日研製出世界上首台反激光器（anti-laser）。與(yu) 激光器發射激光不同，反激光器能通過光束間互相幹涉從(cong) 而完全被消耗掉，達到將光束吸收而不是發射的目的。這一發現將為(wei) 光學計算和放射學應用領域新技術的發展鋪平道路。相關(guan) 研究成果發表在2月18日出版的《科學》雜誌上。

　　1960年7月美國科學家梅曼發明了第一台激光器，是指將窄幅頻率的光輻射線，通過受激輻射放大和必要的反饋共振，產(chan) 生準直、單色、相幹光束的儀(yi) 器。目前激光器使用的增益媒介大多是砷化镓半導體(ti) ，用以產(chan) 生一束聚焦的相幹光束，這種光束有相同的頻率和振幅，且運行方向一致。

　　耶魯大學物理學家道格拉斯·斯通和他的研究團隊曾於(yu) 去年夏天發表過關(guan) 於(yu) 反激光器的理論文章，認為(wei) 這種裝置可以用矽這種最普通的半導體(ti) 材料製成。通過與(yu) 同事曹輝（音譯）的實驗小組合作，研究團隊最終研製出了一台功能性反激光器，並將之命名為(wei) 相幹完全吸收器（coherent perfect absorber，簡稱CPA）。CPA將兩(liang) 束相同頻率的光集中於(yu) 含有一個(ge) 矽晶片的諧振腔中，矽晶片作為(wei) “損耗媒介”捕捉光波，直到光波在往返振蕩過程中被完全吸收並轉化成熱量。

圖１　矽晶片作為(wei) “損耗媒介”捕捉光波

　　研究人員用裝有普通矽晶片的CPA演示了吸收近紅外線放射物的效果。他們(men) 希望通過對諧振腔和損耗媒介的不斷完善，CPA能夠吸收可見光和一些紅外波段，以應用在光纖通訊中。

圖２ 抵消：“反激光器”能夠圍困傳(chuan) 入的光束並將它反彈，在光線被吸收前能量耗盡

　　斯通教授表示，他相信CPA有一天會(hui) 應用於(yu) 下一代計算機——光學計算機的光學開關(guan) 、探測器及其他部件。另外也可運用於(yu) 醫用放射學領域，利用CPA原理將電磁輻射對準人體(ti) 組織中很小的某個(ge) 區域，用來治病或者成像。

圖３　研究人員演示反激光器吸收近紅外線放射物效果

　　據介紹，CPA理論上可以吸收99.999%的光，但由於(yu) 實驗條件的限製目前隻能吸收99.4%。電腦模擬證明，CPA的大小也可以從(cong) 現在1厘米發展到6微米（相當於(yu) 人頭發粗細的1/20）。