了解光如何穿过各种材料对于从医学成像到制造业等许多领域都至关重要。然而，由于材料的结构，它们散射光的方式往往存在方向差异，这被称为各向异性。这种复杂性传统上使得准确测量和模拟它们的光学特性变得困难。最近，研究人员开发了一种新技术，可以改变我们研究这些材料的方式。
在最近发表在《Advanced Photonics Nexus》上的一项研究中，欧洲非线性光谱实验室 (LENS) 的科学家介绍了一种研究各向异性材料的创新方法。他们将时域透射率测量与先进的蒙特卡罗模拟相结合，以捕捉光在这些材料中行为的全部复杂性。
研究人员在两种常见的各向异性材料上测试了他们的方法：特氟龙胶带和纸张。特氟龙胶带在工业环境中广泛使用，而纸张则具有由定向纤维素纤维形成的各向异性结构，因此被选中是因为它们具有实际意义。
研究人员利用瞬态成像技术测量了材料暴露于超短脉冲光时光图案随时间的变化情况。这些数据与一种新的各向异性感知模拟方法相结合，揭示了光在这些材料内沿不同方向散射的不同细节。
研究发现两种材料不同方向上的光扩散存在显著差异，这使得研究人员首次能够检索它们的完整散射张量系数。这种详细程度以前从未达到过，结果与高级模拟的预测相符。研究结果强调了在材料研究中考虑各向异性的重要性，因为忽略它会导致重大错误。