透過固有チャネルの横方向局在

透過固有チャネルは、拡散媒質におけるコヒーレントな波動輸送の構成要素であり、個々の固有チャネルを選択的に励起すると、さまざまな輸送挙動が生じ得る。各固有チャネルの横方向空間プロファイルは、本質的ではあるがほとんど理解されていない特性の1つで、付随するエネルギー密度と関連があり、固有チャネルに出入りする光を結合する際に重要になる。今回我々は、アンダーソン局在から遠い拡散領域であっても、無秩序なスラブの透過固有チャネルに、指数関数的に局在した入射プロファイルと出射プロファイルがあることを見いだした。こうした横方向局在は、相反性、空間モードの局所結合、散乱波の非局所相関が組み合わさって生じる。我々は、有限の光照射面積でも、そうした局在の特徴を、実験的に観測した。透過率の高いチャネルの横方向局在によって、混濁媒質内部の光エネルギー密度が高くなる。これは、光物質相互作用や撮像への応用で重要になる。