Field and intensity correlations in random media
通过随机介质传输的微波场的测量允许直接访问场关联函数，其复数平方是强度关联函数C的短程或C1贡献。将频率和空间关联函数分别与它们的傅立叶对、飞行时间分布和比强度进行比较。从C中减去C_1直接得到较长距离对强度关联的贡献，与理论符合得很好。
2000-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Controlling the intensity of light in large areas at the interfaces of a scattering medium
最近出现的波整形方法已经证明，即使是最强散射的材料，也能使光聚焦。通常在波前整形中，光聚焦在具有一个散斑大小的区域中。已经表明，不仅在目标散斑中的强度增加，而且在优化散斑之外的区域中的强度也增加。因此，即使仅控制单个散斑斑点中的强度，也增强了总透射。在这里，我们实验研究如何在散射介质的两个界面上的强度增强取决于传输侧的优化区域。我们观察到，随着优化半径的增加，总透射强度的增强增加。我们发现，伴随着减少的总反射强度，这意味着传输和反射通道之间的能量重新分配。此外，我们发现了一个定性的证据，长程反射-透射相关性。我们的研究结果是有用的，在太阳能电池，多通道量子安全通信，成像和复杂的光束传输通过散射介质中的有效光捕获。
2016-06-17 cond-mat.dis-nn physics.optics
Experimental observation of speckle instability in Kerr random media
在具有Kerr型非线性的无序介质中，由于光强起伏与局部折射率的非线性关系之间的正反馈，透射散斑图将变得不稳定.本文首次提出了液晶盒中横向散射光的散斑不稳定性的实验证据。通过对单元的光电导壁的适当照射，二维受控无序被压印在介质中，而非线性响应通过液晶分子的光学重取向获得。在临界阈值以上观察到具有振荡强度的散斑图案，发现该阈值取决于散射平均自由程，正如理论所预测的。
2010-03-25 cond-mat.dis-nn physics.optics
Field and intensity correlations in amplifying random media
我们研究了通过有源随机介质传输的光的局域和非局域相关性。由于激光实现的存在，传统方法导致系综平均关联函数发散。通过省略发散实现，我们引入了关联函数的条件平均。我们的数值模拟表明，放大不影响局部空间相关性。由于长传播路径的贡献的选择性增强，非局域强度相关被强烈放大。我们还表明，通过增加增益，平均模式线宽可以小于平均模式间距。这意味着光通过具有增益的漫射随机系统的传输可以表现出与通过局域无源系统的传输的一些相似性，这是由于窄宽度的共振模式的主导影响。
2004-04-06 cond-mat.dis-nn
Light diffusion and localization in 3D nonlinear disordered media
使用三维时域差分并行代码，我们报告的线性和非线性传播的光脉冲在无序组装的散射体，其空间分布产生的分子动力学代码;折射率色散也被考虑在内。我们计算了光的静态和动态扩散常数，同时考虑脉冲激发。我们的研究结果是在定量协议与报道的实验，也提供证据的非指数衰减的传输脉冲的线性制度和本地化模式的存在下。通过使用高功率激发，我们数值演示了“调制不稳定性随机激光器”：在高峰值输入功率下，能量从输入脉冲通过三阶非线性和光学参量放大转移到局域态，并且这个过程由传输脉冲的功率依赖性非指数时间衰减表示。
2006-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft nlin.PS
Transport through modes in random media
我们表明，场散斑图案的透射微波辐射可以分解成图案的模式的介质的总和。我们发现模式场散斑图之间存在很强的相关性，这导致模式之间产生相消干涉。这使我们能够解释稳态和脉冲传输的局部波的复杂性，并协调波和粒子的扩散描述。
2012-10-01 cond-mat.dis-nn
Multiple scattering of polarized light in disordered media exhibiting short-range structural correlations
我们发展了一个基于多重散射理论的模型来描述偏振光在具有短程结构相关性的无序介质中的扩散。从平均场和场空间关联函数的精确表达式出发，导出了适用于弱无序的极化分辨比强度的辐射转移方程，并在扩散极限下解析求解。根据偏振本征模的特定强度的分解揭示了通过标准各向异性散射参数$g$表示的结构相关性如何影响偏振光的扩散。更具体地说，我们发现，通过每个偏振本征信道的传播是由它自己的传输平均自由程，依赖于$g$在一个特定的和非平凡的方式。
2016-09-30 cond-mat.dis-nn physics.optics
Getting beneath the surface of opaque media: universal structure of transmission eigenchannels
由于探索不透明材料的愿望通常会受到波的多次散射的阻碍，因此注意力集中在波场的传输矩阵上。该矩阵给出了传输和电导的最充分的帐户，并使传输通量的控制，但是，它不能解决样品内的传输矩阵的本征通道的空间分布的基本问题。在这里，我们得到了一个普遍的表达式的平均配置的能量的传输本征通道的扩散波的辅助本地化长度确定相应的传输本征值。每个本征通道的空间分布被示出为广义扩散方程的解。这些结果揭示了传输本征通道的丰富结构，使波的传播和能量分布的随机介质中的控制。
2015-02-12 cond-mat.dis-nn physics.optics
Transverse confinement of waves in 3D random media
本文研究了安德森局域区中紧聚焦光束通过厚的三维无序介质平板的传输。我们表明，透射光束的横向轮廓表现出明确的签名安德森局域化，其均方宽度提供了一个直接的本地化长度的测量。对于短入射脉冲，宽度与吸收无关。
2010-11-12 cond-mat.dis-nn
Universal mesoscopic statistics and the localization of light
我们遵循的演变与样品厚度，强度统计的局部光通过分层介质中的交叉从一个到三个维度的横向无序。强度的概率分布从一维变化为单个参数的介观函数（“统计电导”）和高斯波强度分布的混合。这表明，超过1D的普适统计的变化与空间场分布的拓扑变化有关。
2009-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Photon delocalization transition in dimensional crossover in layered media
我们报告了一个交叉的随机分层介质中的光传播从本地化向扩散的波与样品的相互作用是从一个转换到三维由于层厚度的不均匀性。交叉发生在波的横向扩展等于透射散斑图案中的横向相干长度的点处。
2009-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spatial wave intensity correlations in quasi-one-dimensional wires
在随机传输矩阵理论的框架内，通过随机介质传播的波之间的空间强度相关性进行了分析。假设传输矩阵的统计分布是各向同性的，我们发现空间关联函数可以表示为三项之和，具有独特的空间依赖性。这一结果与微扰计算在扩散区得到的结果一致，但从准弹道输运到局域化都成立。虽然相关性是积极的扩散制度，我们预测的过渡到负相关的系统的长度减少。
2005-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Inverse Design of Perfectly Transmitting Eigenchannels in Scattering Media
混浊介质内部的光-物质相互作用可以通过调整整个系统的能量密度的空间分布来控制。波前整形允许入射光选择性地耦合到不同的传输本征通道，产生显著不同的空间强度分布。与由普遍双峰分布决定的传输本征值的密度相反，本征通道的空间结构不是普遍的，并且取决于系统的限制几何形状。在这里，我们开发和验证传输本征信道与相应的本征值接近统一的模型。通过将均匀散射介质中的二维扩散问题投影到一维非均匀扩散问题上，得到了约束波导形状与光强分布的解析表达式。反转这种关系使得波导形状的逆设计能够实现理想传输本征信道的期望能量分布。我们的方法还允许预测这样的通道中的无序板与开放的边界的强度分布，指向可控的光传递到不同的深度与局部照明的可能性。
2017-03-15 cond-mat.dis-nn physics.optics
Phase Singularity Diffusion
在微波实验和数值模拟中，当入射辐射的频率被扫描时，我们跟踪通过随机介质传输的波的散斑图案中强度为零的相位奇点的轨迹。相位奇异性被观察到扩散与频率偏移的平方位移的线性增加。透射散斑图中相位奇点的扩散系数与光子通过随机介质的扩散系数的乘积与有效样本长度的平方成比例。这提供了光子扩散系数和用于表征动态材料系统的运动的方法。
2014-05-19 cond-mat.dis-nn
The glassy random laser: replica symmetry breaking in the intensity fluctuations of emission spectra
一个新引入的重叠参数的行为进行了分析，测量在随机介质中的波的强度波动在不同的物理制度之间的相关性，具有不同的数量的混乱和非线性。建立了它与自旋玻璃复型理论中标准Parisi重叠序参量的关系。在描述随机激光的起始和行为的复球自旋玻璃模型中，强度涨落重叠中的复本对称性破缺在高泵浦或低温下发生。这个序参量确定了随机介质中的激光跃迁，并描述了它的玻璃性质的发射光谱数据，唯一的数据，迄今为止在随机激光测量。理论分析，最后，相比，最近的强度波动重叠测量证明理论的有效性，并提供了一个简单的解释不同的光谱行为在不同的随机激光。
2015-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.optics
Mesoscopic Speckle
我们已经测量了奇异速度v的局部和全局统计数据，并通过v的空间关联函数将这些数据关联起来。v的分布是散斑图案中全局变化的介观分布和高斯随机场v的分布的混合物。当v用分数光强变化的标准差归一化时，v的概率分布和关联函数接近随机高斯场的概率分布和关联函数。这些结果直接类似于由总透射归一化的透射强度的统计，并且为理解散斑演化和强度的统计提供了统一的框架。
2009-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Determination of the diffusion constant using phase-sensitive measurements
我们应用脉冲光干涉仪来测量通过强散射无序材料传输的光的强度和相位。从一组测量，我们得到的时间分辨的强度，频率相关性和统计相位信息的同时。我们比较了几种独立的技术测量光的扩散传播的扩散常数。通过比较这些独立的测量，我们得到的扩散模型和相统计理论的一致性的实验证明。
2004-10-11 cond-mat.dis-nn
The backscattering of polarised light from turbid media - An analysis of the azimuthal intensity variations and its implications for the position of the source of diffusing radiation
我们研究的方位角变化的后向散射强度时，看到偏振光被散射的混浊介质。我们目前的实验观察这些强度变化的胶体悬浮液在很宽的范围内的光密度。对于由球形散射体组成的介质，我们利用Mie散射理论和光子输运的蒙特卡罗模拟，建立了一个计算后向散射强度的恒定强度等值线的模型。计算和实验获得的轮廓比较显示出很好的一致性。据我们所知，这是第一个提供与实验数据定量比较的模型。接近确切的后向散射方向，在那里我们已经取得了我们的强度测量，我们表明，图案是由我们所谓的“反射蛇光子”。这些是已经被反向散射一次的光子，并且此后一直保持其传播方向，直到它们离开介质。我们还发现，反射蛇光子起源的深度约为$4l^{*}$从入射光束的进入点，其中$l^{*}$是光子传输的平均自由程。此外，在一个新的方法，我们已经使用这些模式作为一个探针的假设基础上的扩散近似和介质内的扩散辐射的表观源的位置的新结果。还讨论了可能的应用。
1999-06-15 cond-mat.dis-nn
Dynamic Correlation in Wave Propagation in Random Media
我们报告的时间分辨测量的统计脉冲传输通过准一维介电介质与静态无序。对于线宽为$σ$的入射脉冲，在延迟时间t处的具有位移和偏振旋转的归一化强度相关函数仅是场相关函数的函数，其与对于稳态激发所发现的相同，并且是$κ_σ(t)$的函数，即在场关联函数消失的点处的强度相关的残余程度。归一化强度的动态概率分布仅取决于$κ_σ(t)$。在极限$σ$ ->0中恢复稳态统计，其中$κ_{σ=0}$是稳态相关度。
2004-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Statistics of coherent waves inside media with Lévy disorder
具有重尾无序分布的结构在自然界中广泛存在。这种系统的演化，如觅食或地震的发生，通常是根据一系列不连贯的事件来分析的。但是，研究波在这种系统中的传播或发射需要考虑相干散射。本文研究了一维随机介质中的波能量分布，其中散射体间距服从Lévy $α$稳定分布，其特征是以指数$α$为幂律衰减。我们表明，强度和对数强度的平均值是根据透射率和进入样品的深度的对数的平均值提高到功率$α$。将样品中的深度映射到散射元素的数量，产生与标准随机介质中的安德森局域化相同的强度统计。这允许在随机介质中的无序分布和波相干性的影响的分离。
2021-04-12 cond-mat.dis-nn
Quasi-normal modes in random media
本文分析了局域微波通过准一维随机样品的频谱，得到了三种长度样品系综的中心频率、线宽和场散斑图。我们发现模态场散斑图之间有很强的相关性。这导致模式之间的相消干涉，这解释了稳态传输和早期脉冲传输的强烈抑制。我们还研究了局域化样品中模间距和模宽度的统计特性。相邻模式之间的模式间距的分布是接近的维格纳表面预测的扩散波，表现出很强的水平排斥。然而，偏离维格纳分布可以看出，在间距分布超出最近的。随着样品长度的增加，模态谱的刚性也有所减弱，因为更强烈的局部波的水平排斥减少。与水平间距统计的残余扩散行为相反，水平宽度的分布是对数正态的，正如局部波所预测的那样。我们还测量了局域波在随机波导中传输的稳态和动态涨落以及相关性。我们发现，强度相关的程度首先增加，然后衰减的时间延迟，然后急剧增加。强度随时间延迟的空间相关性的变化是由于对传输有贡献的模式的有效数量的变化。当模式的数量对透射峰值有明显贡献时，相关性达到最小值。在较长的时间内，强度相关程度和总透射率的方差急剧增加。这反映了短寿命状态的作用降低，而长寿命模式的权重不断增加。
2012-10-01 cond-mat.dis-nn
