混沌激光是激光器輸出不穩(wěn)定性的一種特殊形式，與連續(xù)激光、脈沖激光不同，混沌激光具有不可預(yù)測、類隨機、類噪聲、初始值敏感、寬頻譜、高熵值等特性。
混沌激光概念誕生于20世紀(jì)90年代，后隨著研究深入，混沌激光逐漸在混沌保密光通信、混沌激光雷達、混沌微波光子雷達、混沌激光傳感、混沌密鑰分發(fā)、光子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、高速真隨機數(shù)產(chǎn)生、混沌光時域反射儀、儲備池計算等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力，目前部分應(yīng)用正逐步走向?qū)嵱没褪袌龌?br />
混沌信號發(fā)生器（用于產(chǎn)生混沌激光）體積龐大、輸出不穩(wěn)定、易受環(huán)境影響，尚不能滿足混沌激光產(chǎn)業(yè)化需求。小型化、性能穩(wěn)定、低成本的混沌激光器是目前國內(nèi)外研究熱點，如結(jié)合混沌激光和集成電路優(yōu)勢的光子集成混沌半導(dǎo)體激光器。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布《
2025-2029年混沌激光器行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報告》顯示，全球混沌激光器相關(guān)研究單位包括德國海因里希-赫茲研究院、希臘雅典大學(xué)、意大利帕維亞大學(xué)、NTT公司、武漢光迅科技股份有限公司、中科院半導(dǎo)體研究所、安徽大學(xué)、太原理工大學(xué)、清華大學(xué)、電子科技大學(xué)、上海科技大學(xué)等，其中太原理工大學(xué)張明江團隊是國內(nèi)少數(shù)具有混沌激光器獨立研發(fā)能力的團隊。
半導(dǎo)體激光器是研究混沌激光的理想平臺，其具有高帶寬、結(jié)構(gòu)緊湊、易于控制等特點，通過光注入或偏振控制器、環(huán)形器、衰減器構(gòu)成光反饋或光電反饋回路輸出不同狀態(tài)的混沌激光。近年來，混沌激光研究逐漸擴展至帶間級聯(lián)激光器、連續(xù)光激光器、光纖傳感器等上，如太原理工大學(xué)團隊研發(fā)的基于混沌激光的分布式光纖傳感器，在千米級傳感距離上可以實現(xiàn)厘米級的空間分辨率，最佳空間分辨率高于世界最先進水平10倍以上。
混沌激光雷達具有分辨率高、抗干擾能力強、隱蔽性強等優(yōu)點，目前混沌激光雷達分為連續(xù)混沌激光雷達（LiDAR）、脈沖混沌激光雷達（LiDAR）、數(shù)字混沌激光雷達，其中數(shù)字混沌激光雷達由中國科學(xué)院微電子研究所和中國科學(xué)院大學(xué)首次提出，其具有結(jié)構(gòu)簡單、高動態(tài)范圍等特點，可以應(yīng)用在遠距離探測與成像方面。
新思界
行業(yè)分析人士表示，目前混沌激光源工作波長集中于近紅外波段，為擴展其應(yīng)用范圍，迫切需要開發(fā)其他波段的混沌激光源�；煦缂す馄魇菄鴥�(nèi)外研究熱點，但受制于其技術(shù)，目前全球尚無國家出售混沌激光器，我國混沌激光器研究處于國際領(lǐng)先水平，或?qū)⒙氏葘崿F(xiàn)其商業(yè)化生產(chǎn)。
