[发明专利]用于多参数光谱的系统和方法

权利要求书

1.一种用于检测样品内的物质的装置，包括：

发光单元，用于引导至少一个光束通过样品；

多个光谱单元，用于接收通过所述样品的光束并基于所接收到的光束对所述样品执行光谱分析，所述多个光谱单元中的每一个分析有关所述样品的不同参数以提供有关所述分析的单独的输出信号；和

处理器，用于检测与所提供的单独的输出信号中的每一个有关的所述物质。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光谱单元进一步包括：

第一光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行偏振波分析以产生偏振参数输出信号；

第二光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行波长分析以产生波长参数输出信号；和

第三光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行轨道角动量(OAM)光谱分析以产生OAM参数输出信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光谱单元进一步包括：

第一光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行拉曼光谱分析以产生拉曼参数输出信号；

第二光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行红外光谱分析以产生红外参数输出信号；

第三光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行轨道角动量(OAM)光谱分析以产生OAM参数输出信号；和

第四光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行偏振波分析以产生偏振参数输出信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光谱单元中的至少一个包括双光梳光谱单元，其利用配对的相干频率光梳用于接收来自所述样品的光束并执行双光梳光谱分析以产生输出信号。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光谱单元进一步包括：

第一光谱单元，用于接收所述光束并执行拉曼旁带光谱分析以产生第一输出信号；

第二光谱单元，用于接收所述光束并利用OAM镊子执行胶体粒子操作；并且

其中所述光束包括赋予OAM的光束。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光谱单元中的至少一个包括：

第一光谱单元，用于接收所述光束并执行OAM光谱分析，所述OAM光谱分析检测与布洛赫框架内的包络波函数相关联的非定域OAM；和

第二光谱单元，用于接收所述光束并执行OAM光谱分析，所述OAM光谱分析检测与样品内的原子相关联的本地OAM。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光谱单元包括：

第一光谱单元，用于接收通过所述样品的光束并执行偏振波分析以产生偏振参数输出信号；

第二光谱单元，用于接收通过所述样品的光束并执行轨道角动量(OAM)光谱分析以产生OAM参数输出信号；

进一步地，其中所述处理器检测由所述偏振参数输出信号和所述OAM参数输出信号指示的所述样品内的所述物质的唯一特征。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光谱单元包括：

第一光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行轨道角动量(OAM)光谱分析以产生OAM参数输出信号；和

第二光谱单元，用于接收通过所述样品的光束并执行荧光光谱分析，以检测所述样品内的发射光谱和激发光谱并产生荧光参数输出信号。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述荧光光谱分析保持所述激发辐射在固定的波长处并测量作为发射波长的函数的发射荧光强度。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个光谱单元包括：

第一光谱单元，用于接收通过所述样品的所述光束并执行轨道角动量(OAM)光谱分析以产生OAM参数输出信号；和

第二光谱单元，用于接收通过所述样品的光束并执行太赫兹(THz)光谱分析以产生荧光参数输出信号。