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在随机介质中操控波的时空自由度。

Manipulating spatiotemporal degrees of freedom of waves in random media.

作者信息

Lemoult Fabrice, Lerosey Geoffroy, de Rosny Julien, Fink Mathias

机构信息

Institut Langevin, ESPCI ParisTech & CNRS, Laboratoire Ondes et Acoustique, 10 rue Vauquelin, 75231 Paris Cedex 05, France.

出版信息

Phys Rev Lett. 2009 Oct 23;103(17):173902. doi: 10.1103/PhysRevLett.103.173902. Epub 2009 Oct 20.

DOI:10.1103/PhysRevLett.103.173902
PMID:19905758
Abstract

We show that all the spatiotemporal degrees of freedom available in a complex medium can be harnessed and converted into spatial ones. This is demonstrated experimentally through an instantaneous spatial inversion, using broadband ultrasonic waves in a multiple scattering sample. We show theoretically that the inversion convergence is governed by the total number of degrees of freedom available in the medium for a fixed bandwidth and demonstrate experimentally its use for complex media investigation. We believe our approach has potential in sensing, imagery, focusing, and telecommunication.

摘要

我们表明,复杂介质中所有可用的时空自由度都可以被利用并转换为空间自由度。这通过在多重散射样本中使用宽带超声波进行瞬时空间反转的实验得到了证明。我们从理论上表明,对于固定带宽,反转收敛由介质中可用的自由度总数决定,并通过实验证明了其在复杂介质研究中的应用。我们相信我们的方法在传感、成像、聚焦和电信方面具有潜力。

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