[发明专利]用于片上导数光谱学的方法和装置

摘要

提供了一种用于在解析输入光信号(380)的光谱分量(328)中获得2nm或更小的可调谐分辨率的导数光谱学系统(300)，以基于解析的光谱分量(328)估计输入光信号(380)的导数光谱。在该导数光谱学系统(300)中，第一色散元件结构(310)将输入光信号(380)光谱分解成子带信号(318)。第二色散元件结构(320)接收部分或全部的子带信号(318)，并将接收到的子带信号(318)光谱分解成多个光谱分量(328)。使用具有温度变化折射率的材料来构建第二色散元件结构(320)，使得在改变第二色散元件结构(320)的温度时每个光谱分量(328)的中心波长移位小至2nm或更小。通过获得在中心波长移位为2nm或更小的三个不同的预定温度下获得的三个光谱分量组，可以高精度地获得一阶和二阶导数光谱。

主权项

1.一种用于生成输入光信号的一个或多个导数光谱的导数光谱学系统，包括：第一色散元件结构，用于将所述输入光信号光谱分解成多个子带信号，所述第一色散元件结构包括一个或多个第一色散元件；第二色散元件结构，用于接收一个或多个子带信号并将接收的一个或多个子带信号光谱分解成多个光谱分量，所述第二色散元件结构包括一个或多个第二色散元件，单独的光谱分量的谱宽比单独的子带信号的谱宽窄，所述单独的光谱分量具有中心波长，其中，用于构建所述一个或多个第二色散元件的光学透射材料具有温度变化的折射率，并且所述第二色散元件结构被配置成在所述第二色散元件结构的温度改变时利用所述温度变化的折射率来移位所述单独的光谱分量的中心波长；用于改变所述第二色散元件结构的温度的加热结构；多个光学检测器，用于将所述多个光谱分量转换成多个强度信号；以及一个或多个处理器，被配置为：根据光谱分量组估计所述一个或多个导数光谱，每个所述光谱分量组是在所述第二色散元件结构的一个预定温度下获得的多个强度信号；以及控制所述加热结构以将所述第二色散元件结构依次改变为多个预定温度，以获得所述光谱分量组。