用单光束吸收光谱分辨非均匀温度分布。第一部分：理论能力与局限

吸收光谱传统上通过测量两个或多个具有不同温度依赖性的吸收跃迁的幅度，来确定沿激光视线方向的平均气体温度和物种浓度。先前工作表明，由各跃迁低态能量E"设定的吸收强度非线性温度依赖可用于推断沿激光视线方向的温度变化。原则上，用更宽带宽光源测量更多吸收跃迁可提升分辨温度变化的能力。此处我们引入奇异值分解框架，以探索单光束视线吸收测量分辨温度分布的理论极限。我们表明，在无测量噪声或误差时，仅前约14个精选吸收特征可改善温度分辨，且Tikhonov正则化方法提高了温度反演精度，尤其对恢复激光束沿线的气体最高温度。我们用反演模拟证明，对所分析的样本案例，可将该激光束视线方向的一组温度分布分辨至3%以内。在本工作的第二部分，我们探讨测量噪声与误差的影响，并通过实验演示该技术，表明在真实条件下测量额外吸收跃迁是有益的。