CARS.jl：使用压缩库高效拟合双泵多物种CARS谱图

作者;

M·格赖芬斯坦，A·德莱兹勒

摘要

在本出版物中，我们展示了以前仅限于拟合 ro-vibrational N₂ 的无损库方法的扩展用于温度测量目的的 CARS 光谱，用于准确有效地拟合具有多种物质的双泵 CARS 光谱。压缩方法背后的基本原因是利用激光线宽产生的有限分辨率效应，激光线宽通常大于过渡线宽。为了在拟合运行时进行准确重建，除了平方模量和实部外，还必须对虚部和区域内物质交叉项进行压缩和制表，以获得双泵浦多物质谱。由此产生的文库不需要将摩尔分数的组合制成表格，导致文库相对于物种数量近乎线性增长。该方法的准确性和计算效率使用本出版物随附的参考实现进行基准测试。谱库生成时间主要取决于基础光谱模型，通常在几秒到几分钟之间。对包含三种物质的单个双泵谱的模拟速度提高了 >5000 倍，而不会显着影响重建的准确性。在斯托克斯噪声施加数据的模拟实验中，温度、三种谐振物质的摩尔分数和单个光谱上的波数偏移所需的时间≈90毫秒