[发明专利]利用光的传播模式测量物质中的光学不均匀性和其他属性

权利要求书

1.一种用于对样品进行光学测量的方法，包括：

将一束传导光送往样品；

在第一部分传导光到达样品之前，在样品附近的位置处，反射第一部分传导光使第一部分传导光远离样品，同时使传导光的第二部分到达样品；

传导来自样品的、对第二部分的反射作为反射第二部分，所述反射第二部分在反射所述第一部分的位置处与所述第一部分重叠并且共同传播；以及

通过公共波导，将反射第一部分和反射第二部分两者传导到检测模块中，以从反射第二部分中提取出与样品有关的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将传导光按照第一传播模式送往所述样品中，所述第一部分处于第一传播模式，并且所述反射第二部分处于与所述第一传播模式不同的第二传播模式，其中第一传播模式和第二传播模式是彼此正交的两个偏振模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于按照第一传播模式和与所述第一传播模式不同的第二传播模式将所述传导光送往样品，并且其中所述第一部分处于第一传播模式，以及所述反射第二部分处于第二传播模式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将传导光按照第一模式送往样品中，以及其中当在共同波导中共同传播时，所述第一部分和所述反射第二部分处于所述第一传播模式。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于还包括：使用法拉第旋转器，使反射第二部分处于第二传播模式。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于还包括：使用四分之一波片，使反射第二部分处于第二传播模式。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述公共波导是保偏波导。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：使用不同于公共波导的第一波导，将传导光送往样品。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：调整第一部分和反射第二部分之间的相对相位延迟。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：

在检测模块中混合由公共波导输出的共同传播的第一部分和反射第二部分的能量，以产生第一光信号和第二光信号；以及

检测第一和第二光信号，以提取出样品的信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于还包括：使用第一光信号和第二光信号之间的差来提取样品的信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于还包括：

以调制频率调制反射第一部分和反射第二部分之间的相对相位延迟；以及

利用调制频率和调制频率的谐波的差的幅度信息来提取样品的信息。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于还包括：

分离第一光信号中的不同光谱分量；

测量第一光信号中的不同光谱分量；

分离第二光信号中的不同光谱分量；

测量第二光信号中的不同光谱分量；以及

利用测量结果，获得从不同光谱分量中选择的光谱分量处的样品光谱响应。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于还包括：使用光学光栅，通过光学衍射，分离第一光信号中的不同光谱分量。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：控制去往样品的传导光的谱属性，以获得样品的信息。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：使用可调谐光学带通滤波器选择去往样品的传导光的光谱范围的中心波长，以获得样品在光谱范围内的光谱响应。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：

将反射第一部分和反射第二部分之间的相对相位延迟调整为第一数值，以测量与样品内的第一层相关联的第一信号；

将相对相位延迟调整为第二、不同数值，以测量与样品内的第二层相关联的第二信号；以及

获得第一和第二信号之间的比值，以提取出与位于第一和第二层之间的样品层有关的信息。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于还包括：使用可调谐光学带通滤波器选择去往样品的传导光的光谱范围的中心波长，以获得位于第一和第二层之间的样品层在光谱范围内的光谱响应。