[发明专利]用于参考切换的多路复用和编码

说明书

提供了用于测量样本的一个或多个属性的方法和系统。所述方法和系统可以包括与多个波长相关联的信号的多路复用测量，而不添加任何信号无关噪声并且不增加所述总测量时间。一个或多个编码级别，其中在一些示例中，某个编码级别可以嵌套在一个或多个其他编码级别内。多路复用可包括波长、位置和检测器状态多路复用。在一些示例中，可以基于一个或多个属性，包括但不限于信号强度、漂移属性、检测到的光功率、波长、一个或多个部件内的位置、所述光源的材料属性和电功率将一个或多个信号分组，从而增强SNR。在一些示例中，所述系统可以被配置为基于给定组的所述属性分别优化每个组的所述条件。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年4月21日提交的美国临时专利申请62/325,927 的权益，该申请的全部公开内容以引用的方式并入本文以用于所有目的。

技术领域

这通常涉及用于测量样本的一个或多个属性的多路复用和编码方案。

背景技术

吸收光谱学是一种分析技术，可用来确定样本的一个或多个属性。用 于吸收光谱学的常规系统和方法可包括将光发射到样本中。由于光透射过 样本，光能量的一部分以一个或多个波长被吸收。此吸收可引起出离样本 的光的属性的变化。出离样本界面的光的属性可与出离参考对象的光的属 性比较，以及可基于此对比结果确定样本的一个或多个属性。

在一些示例中，光学测量可包括噪声，噪声可根据系统中的一个或多 个部件的波长或状态而不同。由于样本的一个或多个属性，信号强度也可 根据样本中的位置而不同。因此，信噪比可以取决于波长、样本中的位置 和部件的状态。为了增强信噪比(SNR)，多个扫描可多次测量信号，并且可 使用平均或滤波技术来降低噪声。然而，这种方法可能导致长的测量时 间，并且如果被测设备或样本随时间不稳定(即漂移)，则可能不准确。 因此，可能需要能够增强SNR并最小化漂移和部件的其他时变属性(例 如，热和负载损耗或功率消耗)的影响而不增加任何信号独立噪声并且不 增加总测量时间的方法和系统。

发明内容

本公开涉及用于测量样本的一个或多个属性的方法和系统。该方法和 系统可以包括多路复用测量，该多路复用测量可以测量与多个波长相关联 的信号，而不添加任何信号无关噪声并且不增加总测量时间。该方法和系 统可包括一个或多个编码级别，其中在一些示例中，编码级别可以嵌套在 一个或多个其他编码级别内。多路复用可包括波长多路复用、位置多路复 用和检测器状态多路复用。在一些示例中，增强的SNR可以通过将一个或多个信号分组在一起来实现。分组可以基于一个或多个属性，包括但不限 于信号强度、漂移属性、检测到的光功率、波长、一个或多个部件内的位 置、光源的材料属性和电功率。在一些示例中，系统可以被配置为基于给 定组的属性分别优化每个组的条件。

附图说明

图1A示出了根据本公开的示例的能够测量位于样本中的多个位置的 一个或多个属性的示例性系统的框图。

图1B示出了根据本公开的示例的用于测量位于样本内的多个位置的一 个或多个属性的示例性过程流。

图2示出了根据本公开的示例的系统中包括的示例性单元的一部分的 横截面视图，其中该示例性单元被配置用于解析具有两层光学器件的样本 表面上的多个入射角。

图3示出了根据本公开的示例的用于顺序测量多个感兴趣的波长的示 例性过程流。

图4A示出了根据本公开的示例的利用具有参考切换的多路复用测量 方案的测量的图示。

图4B示出了根据本公开的示例的具有参考切换的多路复用测量方案的 过程流。

图5A示出了根据本公开的示例的利用嵌套复用方案进行测量的图 示。

图5B示出了根据本公开的示例的嵌套复用方案的过程流。