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)、光子神經網絡、高速真隨機數產生、混沌光時域反射儀、儲備池計算等領域展現出巨大應用潛力，目前部分應用正逐步走向實用化和市場化。
混沌信號發(fā)生器（用于產生混沌激光）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外研究熱點，如結合混沌激光和集成電路優(yōu)勢的光子集成混沌半導體激光器。
根據新思界產業(yè)研究中心發(fā)布《
2025-2029年混沌激光器行業(yè)市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示，全球混沌激光器相關研究單位包括德國海因里希-赫茲研究院、希臘雅典大學、意大利帕維亞大學、NTT公司、武漢光迅科技股份有限公司、中科院半導體研究所、安徽大學、太原理工大學、清華大學、電子科技大學、上海科技大學等，其中太原理工大學張明江團隊是國內少數具有混沌激光器獨立研發(fā)能力的團隊。
半導體激光器是研究混沌激光的理想平臺，其具有高帶寬、結構緊湊、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）、數字混沌激光雷達，其中數字混沌激光雷達由中國科學院微電子研究所和中國科學院大學首次提出，其具有結構簡單、高動態(tài)范圍等特點，可以應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，為擴展其應用范圍，迫切需要開發(fā)其他波段的混沌激光源。混沌激光器是國內外研究熱點，但受制于其技術，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先水平，或將率先實現其商業(yè)化生產。
