超越奈奎斯特频率的场分辨分子指纹压缩感知
光学
2024-04-05 v2
摘要
超短时间域光谱与分子指纹的场分辨光谱是检测样品组分与内部动力的金标准。然而，它们受奈奎斯特准则限制，导致数据采集、处理时间延长以及数据量庞大。在本工作中，我们首次通过随机扫描实验演示了场分辨分子指纹的压缩感知。我们的测量能够在超越奈奎斯特极限采样时，精确定位大气水蒸气对太赫兹光瞬态的主要吸收峰。通过在0.8 THz的奈奎斯特频率下对分子响应的电场进行大幅欠采样，我们成功识别出高达2.5 THz的水吸收峰，均方误差为12 * 10^-4。据我们所知，这是时间域压缩感知的首次实验演示，为实时场分辨指纹识别与先进光谱技术的加速铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2307.11692,
title = {Compressed Sensing of Field-resolved Molecular Fingerprints Beyond the Nyquist Frequency},
author = {Kilian Scheffter and Jonathan Will and Claudius Riek and Herve Jousselin and Sebastien Coudreau and Nicolas Forget and Hanieh Fattahi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11692},
year = {2024}
}