美國耶魯大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)出一種新的半導(dǎo)體激光器，成功解決了長期困擾激光成像技術(shù)的“光斑”問題，有望顯著提高下一代顯微鏡、激光投影儀、光刻錄、全息攝影以及生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的成像質(zhì)量。相關(guān)論文發(fā)表在1月19日出版的美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。

物理學(xué)家組織網(wǎng)1月20日報道稱，全視場成像應(yīng)用近幾年來已經(jīng)成為眾多研究所關(guān)注的焦點，但光源問題卻一直未能得到解決。這項由耶魯大學(xué)多個實驗室合作完成的項目成功破解了這一難題，為激光成像技術(shù)大范圍的應(yīng)用鋪平了道路。

耶魯大學(xué)物理學(xué)教授道格拉斯·斯通說，這種混沌腔激光器是基礎(chǔ)研究最終解決實際應(yīng)用問題的一個典型范例。所有的基礎(chǔ)性工作，都是由一個問題驅(qū)使的——如何讓激光成像技術(shù)更好地在現(xiàn)實中獲得應(yīng)用。最終，在來自應(yīng)用物理、電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程以及放射診斷等多個學(xué)科的科學(xué)家努力下，這一問題得到了解決。

此前，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)激光在成像領(lǐng)域極具潛力。但“光斑”問題卻一直困擾著人們：當(dāng)傳統(tǒng)激光器被用于成像時，由于高空間相干性，會產(chǎn)生大量隨機的斑點或顆粒狀的圖案，嚴重影響成像效果。一種能夠避免這種失真的方法是使用LED光源。但問題是，對高速成像而言，LED光源的亮度并不夠。新開發(fā)出的電泵浦半導(dǎo)體激光器提供了一種不同的解決方案。它能發(fā)出十分強烈的光，但空間相干性卻非常低。

論文作者、耶魯大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)教授曹輝(音譯)說，對于全視場成像，散斑對比度只有低于4%時才能達到可視要求。通過實驗他們發(fā)現(xiàn)，普通激光器的散斑對比度高達50%，而新型激光器則只有3%。所以，新技術(shù)完全解決了全視場成像所面臨的障礙。

論文合著者、放射診斷和生物醫(yī)學(xué)助理教授邁克爾·喬馬說：“激光斑點是目前將激光技術(shù)用于臨床診斷最主要的障礙。開發(fā)這種無斑點激光器是一項極其有意義的工作，借助這一技術(shù)，未來我們將能開發(fā)出多種新的影像診斷方法。”