各向异性无序介质低相干增强背向散射的光子随机游走模型：蒙特卡罗模拟

随机介质中沿时间反演路径传播的相干波之间的相长干涉导致在接近背向散射方向上观测到的光散射增强。这种现象被称为增强背向散射（EBS）。根据扩散理论，EBS锥的角宽度与光的波长$\lambda$和随机介质的输运平均自由程ls*之比成正比。在生物介质中，大的ls* ~ 0.5-2 mm >> $\lambda$导致EBS锥的角宽度极小（~0.001°），使得这种窄峰的实验观测变得困难。最近，在低空间相干照明（空间相干长度Lsc<<ls*）下观测EBS的可行性得到了证明。低空间相干性表现为空间滤波器，拒绝较长的路径长度，从而使低相干EBS（LEBS）锥的角宽度增加100倍以上。然而，基于传统扩散近似的EBS模型无法解释LEBS宽度的这种显著增加。在此，我们提出一个使用蒙特卡罗模拟的LEBS光子随机游走模型，以阐明导致LEBS峰空前展宽的机制。通常，在扩散区域对EBS建模时不考虑散射光子的出射角。我们表明，小出射角对低阶散射高度敏感，这对于LEBS的精确建模至关重要。我们的结果表明，模型的预测与实验数据高度吻合。