散射介质中完美透射本征通道的逆向设计

浑浊介质内部的光与物质相互作用可以通过调整整个系统的能量密度空间分布来控制。波前整形允许将入射光选择性耦合到不同的透射本征通道，从而产生截然不同的空间强度分布。透射特征值的密度由普适的双峰分布决定，与之不同的是，本征通道的空间结构并不普适，而是取决于系统的约束几何。在此，我们建立并验证了一个针对对应特征值接近于 1 的透射本征通道的模型。通过将均匀散射介质中二维扩散的原始问题投影到一维非均匀扩散上，我们得到了一个将强度分布与约束波导形状相关联的解析表达式。对该关系进行反演，即可实现波导形状的逆向设计，从而为完美透射本征通道实现所需的能量分布。我们的方法还能预测具有开放边界的无序平板中此类通道的强度分布，这表明有望通过局部照明将光可控地输送到不同深度。