用于非接触式感测物质的基准开关架构制造技术

本发明专利技术涉及用于在采样界面处测量样本(620)中的物质的浓度和类型的系统(600)和方法。所述系统(600)包括光源(602)、一个或多个光学器件(606,610,612)、一个或多个调制器(634,636)、基准(608)、检测器(630)以及控制器(640)。所公开的所述系统和所述方法能够通过在不同的测量光路之间共享一个或多个部件来考虑源自所述光源、一个或多个光学器件和所述检测器的漂移。另外，通过在所述光源与所述样本或基准之间放置一个或多个调制器，所述系统能够区分不同类型的漂移并且消除因杂散光导致的错误测量。此外，通过将检测器像素和微光学器件映射到所述样本中的位置和深度，所述系统能够沿着所述样本内的各种位置和深度检测所述物质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于非接触式感测物质的基准开关架构相关申请的交叉引用本专利申请要求于2015年9月1日提交的美国临时专利申请序列号62/213,004的优先权，其专利申请据此全文以引用方式并入本文。
本专利申请整体涉及基准开关架构，该基准开关架构能够检测采样界面处样本中的一种或多种物质，并且更具体地，能够重建样本中的一个或多个光路。
技术介绍
吸收光谱学是一种分析技术，可用于确定采样界面处样本中物质的浓度和类型。用于吸收光谱学的常规系统和方法可包括在样本处发光。当光透射穿过样本时，一部分光能可在一个或多个波长下被吸收。这种吸收可导致样本出射光的特性发生变化。可将样本出射光的特性与基准的出射光的特性进行比较，并且可根据比较结果确定样本中物质的浓度和类型。尽管通过比较可以确定样本中物质的浓度和类型，但在早期(而不是大量(例如数十个或数百个)采样点被测量之后)，由于无法区分和补偿杂散光以及波动、漂移和变化，测量和确定结果可能是错误的。此外，一些常规系统和方法可能不能够测量样本内多个位置处的浓度。能够测量多个位置处的浓度的那些系统和方法可能需要复杂的部件或检测方案来关联样本内位置的深度或样本出射光的路径长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在采样界面处测量样本中物质的浓度的系统，所述系统包括：光源，所述光源被配置为发射包括一个或多个波长的第一光；一个或多个光学器件；一个或多个调制器，所述一个或多个调制器被配置为调制所述第一光的至少一部分，所述一个或多个调制器位于所述一个或多个光学器件与所述采样界面之间；基准，所述基准包括一种或多种光谱特性；第一检测器，所述第一检测器被配置为检测所述第一光的所述至少一部分；和逻辑，所述逻辑被配置为：向所述光源发送一个或多个第一信号，以及从所述第一检测器接收一个或多个第二信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.01 US 62/213,0041.一种用于在采样界面处测量样本中物质的浓度的系统，所述系统包括：光源，所述光源被配置为发射包括一个或多个波长的第一光；一个或多个光学器件；一个或多个调制器，所述一个或多个调制器被配置为调制所述第一光的至少一部分，所述一个或多个调制器位于所述一个或多个光学器件与所述采样界面之间；基准，所述基准包括一种或多种光谱特性；第一检测器，所述第一检测器被配置为检测所述第一光的所述至少一部分；和逻辑，所述逻辑被配置为：向所述光源发送一个或多个第一信号，以及从所述第一检测器接收一个或多个第二信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个调制器包括位于所述光源和所述采样界面或基准之间的光学斩波器。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述基准是中性密度滤光器、消隐衰减器和反射器中的至少一种。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述基准是反射器，所述反射器被配置为具有的尺寸大于或等于从所述光源发射的所述第一光的尺寸。5.根据权利要求3所述的系统，其中所述基准是包括金属点的反射器。6.根据权利要求1所述的系统，还包括滤光器，所述滤光器包括声光可调滤光器(AOTF)、角度可调窄带通滤光器或多个子滤光器中的至少一种，每个子滤光器具有不同的光谱范围，位于所述光源和所述分束器之间，所述滤光器被配置为从所述光源发射的所述第一光的所述一个或多个波长选择一个或多个离散波长。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统的边缘位于样本-系统界面处，并且进一步地，其中所述一个或多个光学器件包括硅物镜，所述硅物镜被配置为在所述样本-系统界面处收集所述第一光的至少一部分的反射。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一检测器包括多个检测器像素，并且进一步地，其中所述一个或多个光学器件包括如下光学器件：所述光学器件被配置用于将所述第一光的一部分分布到所述多个检测器像素中的一个或多个检测器像素。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一光学器件是负透镜、棱镜和分束器中的至少一种。10.根据权利要求8所述的系统，其中分布所述第一光的所述部分包括将所述第一光的所述部分分成多个光束，所述多个光束中的至少一个光束被配置为具有与所述多个光束中的另一个光束相同的一种或多种特性。11.根据权利要求8所述的系统，其中分布所述第一光的所述部分包括将所述第一光的所述部分分成多个光束，每个光束被引导到一组所述多个检测器像素中所包括的不同检测器像素。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述一组多个检测器像素中的每个检测器像素与所述采样界面处的不同位置相关联，每个位置具有相同的路径长度。13.根据权利要求11所述的系统，其中所述一组多个检测器像素中所包括的每个检测器像素与不同路径长度相关联。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述一个或多个光学器件包括微光学器件单元，所述微光学器件单元包括多个微透镜，所述采样界面包括多个位置，并且此外其中所述第一检测器包括多个检测器像素，每个检测器像素与所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·M·坎加斯，M·A·阿尔伯雷，D·I·西蒙，M·J·比邵普，J·希伦达尔，R·陈，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US