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Focusing of light energy inside a scattering medium by controlling the time-gated multiple light scattering

机译：通过控制光能将光能聚焦在散射介质中   时间选通多光散射

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摘要

The efficient delivery of light energy is a prerequisite for non-invasiveimaging and stimulating of target objects embedded deep within a scatteringmedium. However, injected waves experience random diffusion by multiple lightscattering, and only a small fraction reaches the target object. Here wepresent a method to counteract wave diffusion and to focus multiplescatteredwaves to the deeply embedded target. To realize this, we experimentally injectlight to the reflection eigenchannels of a specific flight time where most ofthe multiple-scattered waves have interacted with the target object andmaximize the intensity of the returning multiple-scattered waves at theselected time. For targets that are too deep to be visible by optical imaging,we demonstrated a more than 10-fold enhancement in light energy delivery incomparison with ordinary wave diffusion cases. This work will lay a foundationfor enhancing the working depth of imaging, sensing, and light stimulation.
机译：光能的有效传递是无创成像和刺激深埋在散射介质中的目标物体的先决条件。但是，注入的波由于多次光散射而经历随机扩散，只有一小部分到达目标物体。在这里，我们提出一种方法来抵消波的扩散并将多个分散的波聚焦到深埋目标上。为了实现这一点，我们通过实验将光注入特定飞行时间的反射本征通道，在该飞行通道中，大多数多重散射波已与目标对象发生相互作用，并在选定的时间使返回的多重散射波的强度最大化。对于太深而无法通过光学成像看到的目标，我们证明了与普通的波扩散情况相比，光能传递增强了10倍以上。这项工作将为增强成像，传感和光刺激的工作深度奠定基础。

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