非均匀介质的光学湍流重建
光学
2026-05-26 v2 定量方法
摘要
强度传输方程 (TIE) 在光学显微镜中已彻底变革了相位检索，但其应用于具有吸收/散射特性的复杂介质仍具有挑战性。本文提出了一个由谐波平面方程直接推导的耦合 TIE-TPE (相位传输方程) 框架。通过将折射指数场分解为均匀的平均场和局部涨落场，我们的方法实现了对折射指数涨落和衰减系数的同时重建，无需线性化假设。我们建立了重建有效性界限，定义了重建在物理上保持一致的可测参数区域。实验使用微透镜阵列和 HeLa 细胞表明，即使在衰减信号接近检测阈值的透明极限 regime 下，亦能稳健恢复光学属性。此外，我们首次验证了衰减对称性——一种描述光-物质相互作用中 reciprocity 的基本性质。
引用
@article{arxiv.2506.13204,
title = {Optical turbulence retrieval of heterogeneous media},
author = {Masaki Watabe and Joe Sakamoto and Hideaki Yoshimura and Tomomi Nemoto and Kazunari Kaizu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.13204},
year = {2026}
}
备注
6 pages, 3 figures in main text; 16 pages, 9 figures in the supplemental material