本發(fā)明涉及一種用于確定法布里-珀羅干涉儀的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)的方法。一些變型涉及光的光譜分析。此外，本發(fā)明涉及一種裝置。

背景技術(shù)：

法布里-珀羅干涉儀的波長(zhǎng)標(biāo)度例如可通過測(cè)量氣體放電燈的激發(fā)光譜進(jìn)行標(biāo)定。氣體放電燈通?？砂鐨?、氖、氙、氪、氫或汞。氣體放電燈的光譜包括大量的原子發(fā)射譜線，其為燈中所包含的氣體的特性。然而，氣體放電燈不是對(duì)于所有有用的波長(zhǎng)區(qū)域都是有效的。介于原子譜線之間的光譜分離有時(shí)對(duì)于精確標(biāo)定可能過窄。介于原子譜線之間的光譜分離有時(shí)對(duì)于精確標(biāo)定可能過大。標(biāo)定燈消耗電功率。標(biāo)定燈可能是易碎的。

文件US 2004/070768 A1公開了例如一種波長(zhǎng)參考裝置，其用于對(duì)可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器或可調(diào)諧VCSEL進(jìn)行標(biāo)定，因此該裝置可調(diào)整到精確的已知波長(zhǎng)，所述波長(zhǎng)參考裝置包括LED，選擇LED以便于獲得隨著波長(zhǎng)而變化的發(fā)射譜。此外，參考裝置包括標(biāo)準(zhǔn)具，選擇標(biāo)準(zhǔn)具以便于獲得透射譜，其包括梳狀的透射峰(transmission peaks)，并且每個(gè)透射峰均出現(xiàn)在精確的已知波長(zhǎng)處。此外，參考裝置包括用于檢測(cè)由LED發(fā)出的、并穿過標(biāo)準(zhǔn)具的光的探測(cè)器。當(dāng)可調(diào)諧法布里-珀羅濾波器或可調(diào)諧VCSEL位于標(biāo)準(zhǔn)具和探測(cè)器之間，并且通過改變施加在裝置上的調(diào)諧電壓而掃過該裝置的調(diào)諧范圍時(shí)，由LED和標(biāo)準(zhǔn)具建立的已知的透射波長(zhǎng)可以與裝置的對(duì)應(yīng)調(diào)諧電壓相關(guān)，從而對(duì)裝置進(jìn)行標(biāo)定。透射峰的特定波長(zhǎng)是標(biāo)準(zhǔn)具的基板厚度和折射率的函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)具的厚度和折射率構(gòu)造成使得能夠獲得位于彼此相對(duì)近的非常窄的透射峰。

當(dāng)對(duì)中等分辨率裝置(例如基于MEMS法布里-珀羅干涉儀的裝置)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，這樣的構(gòu)型是不利的。兩個(gè)相鄰的透射峰可能位于彼此太近以便于清楚地分辨出峰。例如，如果裝置的光譜分辨率為10nm，并且標(biāo)準(zhǔn)具的透射峰的特定波長(zhǎng)的光譜為1nm寬，那么相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)具的透射峰的特定波長(zhǎng)具有10nm的光譜寬度的情況，丟失了約90％的信號(hào)功率。因此，位于彼此相對(duì)近的非常窄的透射峰對(duì)于每個(gè)裝置可增加100倍的標(biāo)定時(shí)間。此外，通過標(biāo)準(zhǔn)具傳輸?shù)男盘?hào)功率相對(duì)很少。

因此，提供一種用于確定法布里-珀羅干涉儀的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)的方法及裝置將是有利的，其中可以縮短標(biāo)定時(shí)間，并且可以提高通過標(biāo)準(zhǔn)具傳輸?shù)男盘?hào)功率。此外，提供一種方法和裝置將是有利的，通過該方法和裝置可將由溫度變化引起的性能特征變化考慮進(jìn)去，從而提升標(biāo)定的精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一些變型可涉及用于標(biāo)定分光儀的方法。一些變型可涉及用于測(cè)量光譜的方法。一些變型可涉及分光儀。一些變型可涉及用于標(biāo)定分光儀的標(biāo)定裝置。一些變型可涉及用于標(biāo)定分光儀的計(jì)算機(jī)程序。一些變型可涉及用于測(cè)量光譜的計(jì)算機(jī)程序。一些變型可涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括用于標(biāo)定分光儀的計(jì)算機(jī)程序代碼。一些變型可涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括用于測(cè)量光譜的計(jì)算機(jī)程序代碼。

根據(jù)第一個(gè)方面，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。

根據(jù)第二個(gè)方面，提供了一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置。

在從屬權(quán)利要求中描述了其他方面。

一種用于確定法布里-珀羅干涉儀(100)的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)(λ_cal(S_d),S_d,cal(λ))的方法，所述方法可包括：

-通過采用法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具(50)對(duì)輸入光(LB1)進(jìn)行濾波而形成多個(gè)濾波后的光譜峰(P'₁,P'₂)，以使得第一濾波后的峰(P'₁)對(duì)應(yīng)于所述標(biāo)準(zhǔn)具(50)的第一透射率峰(transmittance peak)(P₁)，并且使得第二濾波后的峰(P'₂)對(duì)應(yīng)于所述標(biāo)準(zhǔn)具(50)的第二透射率峰(P₁)，

-利用所述法布里-珀羅干涉儀(100)來測(cè)量濾波后的光譜峰(P'₁,P'₂)的光譜強(qiáng)度分布(M(S_d))，其中通過改變所述法布里-珀羅干涉儀(100)的鏡間隙(d_FP)，并且通過提供表示所述鏡間隙(d_FP)的控制信號(hào)(S_d)來測(cè)量所述光譜強(qiáng)度分布(M(S_d))，以及

-通過使測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布(M(S_d))與所述標(biāo)準(zhǔn)具(50)的光譜透射率(T_E(λ))相匹配來確定所述光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)(λ_cal(S_d),S_d,cal(λ))。

一種用于驗(yàn)證法布里-珀羅干涉儀(100)的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)(λ_cal(S_d),S_d,cal(λ))的方法，所述方法可包括：

-通過采用法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具(50)對(duì)輸入光(LB1)進(jìn)行濾波而形成多個(gè)濾波后的光譜峰(P'₁,P'₂)，以使得第一濾波后的峰(P'₁)對(duì)應(yīng)于所述標(biāo)準(zhǔn)具(50)的第一透射率峰(P₁)，并且使得第二濾波后的峰(P'₂)對(duì)應(yīng)于所述標(biāo)準(zhǔn)具(50)的第二透射率峰(P₁)，

-利用所述法布里-珀羅干涉儀(100)來測(cè)量濾波后的光譜峰(P'₁,P'₂)的光譜強(qiáng)度分布(M(S_d))，其中通過改變所述法布里-珀羅干涉儀(100)的鏡間隙(d_FP)，并且通過提供表示所述鏡間隙(d_FP)的控制信號(hào)(S_d)來測(cè)量所述光譜強(qiáng)度分布(M(S_d))，以及

-通過校驗(yàn)測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布(M(S_d))是否與所述標(biāo)準(zhǔn)具(50)的光譜透射率(T_E(λ))相匹配而驗(yàn)證所述光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)(λ_cal(S_d),S_d,cal(λ))。

分光儀可包括法布里-珀羅干涉儀以及用于監(jiān)控穿過所述法布里-珀羅干涉儀透射的光的強(qiáng)度的探測(cè)器。法布里-珀羅干涉儀可用于通過掃描該干涉儀來測(cè)量強(qiáng)度分布?？赏ㄟ^改變干涉儀的鏡間隙來對(duì)干涉儀進(jìn)行掃描。分光儀可提供表示鏡間隙的控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)可例如通過控制單元來提供，并且可根據(jù)控制信號(hào)來控制鏡間隙。備選地，可通過監(jiān)控鏡間隙(例如通過利用電容傳感器)來提供控制信號(hào)。控制信號(hào)可以例如是數(shù)字控制信號(hào)或模擬控制信號(hào)。每個(gè)光譜位置可與控制信號(hào)值相關(guān)聯(lián)，以使得光譜位置與控制信號(hào)值之間的關(guān)系可由標(biāo)定數(shù)據(jù)來表示。

可對(duì)干涉儀的光譜標(biāo)度進(jìn)行標(biāo)定從而執(zhí)行精確的光譜分析。干涉儀的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)可確定用于從控制信號(hào)的值獲得光譜位置的關(guān)系。光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)可限定干涉儀的光譜標(biāo)度?？赏ㄟ^利用光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)來使每個(gè)光譜位置與控制信號(hào)值相關(guān)聯(lián)。

當(dāng)對(duì)未知光譜進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，分光儀可布置成從探測(cè)器獲得作為控制信號(hào)的函數(shù)的強(qiáng)度值?？赏ㄟ^利用光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)來使測(cè)量的強(qiáng)度值與標(biāo)定的光譜位置相關(guān)聯(lián)。光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)可包括例如回歸函數(shù)的參數(shù)，其限定了每個(gè)光譜位置和與所述光譜位置對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)值之間的關(guān)系。光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在例如分光儀的存儲(chǔ)器中和/或數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。

法布里-頻率干涉儀包括第一半透鏡和第二半透鏡，它們布置成形成干涉儀的光學(xué)共振腔。法布里-珀羅干涉儀可提供窄的透射峰，其具有可調(diào)節(jié)的光譜位置，并且其可用于光譜分析。可通過改變鏡之間的距離來改變透射峰的光譜位置。鏡之間的距離可被稱為例如鏡間隙或鏡間距。法布里-珀羅干涉儀可具有可調(diào)節(jié)的鏡間隙。

透射率峰的光譜位置可根據(jù)控制信號(hào)而改變?？刂菩盘?hào)可以是例如施加在法布里-珀羅干涉儀的壓電致動(dòng)器上的電壓信號(hào)，從而改變法布里-珀羅干涉儀的鏡間隙。控制信號(hào)可以是例如施加在靜電致動(dòng)器的電極上的電壓信號(hào)，從而改變法布里-珀羅干涉儀的鏡間隙。

在一個(gè)實(shí)施方案中，控制信號(hào)還可以由傳感器提供?？刂菩盘?hào)可表示例如電容傳感器的電容值，電容傳感器布置成監(jiān)控法布里-珀羅干涉儀的鏡間隙。

透射峰的每個(gè)光譜位置和與所述光譜位置對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)值之間的關(guān)系可取決于例如法布里-珀羅干涉儀的的操作溫度。所述關(guān)系可取決于干涉儀的工作壽命(即，年限)。例如如果干涉儀經(jīng)受了沖擊(即，加速度沖擊)，那么所述關(guān)系大體上可能會(huì)改變。例如由于化學(xué)腐蝕，所述關(guān)系大體上可能會(huì)改變。

法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具可布置成形成多個(gè)濾波后的光譜峰。法布里-珀羅干涉儀可用于測(cè)量濾波后的光譜峰的光譜強(qiáng)度分布?？赏ㄟ^使測(cè)量的分布的峰與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率的峰相匹配，來確定干涉儀的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^使測(cè)量的分布與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率相比較，來校驗(yàn)干涉儀的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)?？衫缤ㄟ^利用互相關(guān)來使測(cè)量的分布與光譜透射率相匹配?？赏ㄟ^利用互相關(guān)分析來校驗(yàn)光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)。

可通過使測(cè)量的光譜分布與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率的光譜特征相匹配，來確定光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)。

可通過使測(cè)量的光譜分布的光譜峰與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率的光譜峰相匹配，來確定光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)。

可確定光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)，以使得當(dāng)通過利用所述光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)確定了控制信號(hào)與光譜位置之間的關(guān)系時(shí)，測(cè)量的光譜分布與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率相匹配。

可確定光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)，以使得當(dāng)通過利用所述光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)確定了控制信號(hào)與光譜位置之間的關(guān)系時(shí)，測(cè)量的光譜分布的光譜特征與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率的光譜特征大體吻合。

可確定光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)，以使得當(dāng)通過利用所述光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)確定了控制信號(hào)與光譜位置之間的關(guān)系時(shí)，測(cè)量的光譜分布的第一光譜特征的光譜位置與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率的第一光譜特征的光譜位置大體吻合，并且使得當(dāng)通過利用所述光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)確定了控制信號(hào)與光譜位置之間的關(guān)系時(shí)，測(cè)量的光譜分布的第二光譜特征的光譜位置與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率的第二光譜特征的光譜位置大體吻合。

標(biāo)準(zhǔn)具可位于分光儀的光程中。標(biāo)準(zhǔn)具出于標(biāo)定和/或測(cè)量的目的可提供簡(jiǎn)單且非常穩(wěn)定的光譜參考?？赏ㄟ^利用具有固定的鏡間距的法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具來使分光儀的光譜標(biāo)度穩(wěn)定。

可通過利用法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具來對(duì)輸入光進(jìn)行濾波，從而提供多個(gè)光譜峰。所述光譜峰可被稱為例如參考峰或?yàn)V波后的峰。標(biāo)準(zhǔn)具可包括具有第一平面和第二平面的基板。第一平面和第二平面可以是平坦的。第二平面平行于第一平面。平面之間的距離可被稱為標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距。平面可形成光學(xué)共振腔，其導(dǎo)致相長(zhǎng)干涉或相消干涉，以使得穿過平面透射的寬頻帶的輸入光可具有多個(gè)光譜參考峰。法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的透射率峰的光譜位置可以是非常穩(wěn)定的。

法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的透射率峰的光譜位置可主要取決于標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距。標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距可以是大體不變的。標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距大體上可不依賴于氣壓、濕度變化、老化和/或腐蝕。標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距即使是在機(jī)械沖擊之后也可保持不變。標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距可具有高度可再生的熱膨脹。

法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具可具有非常穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。整體結(jié)構(gòu)可以是機(jī)械穩(wěn)定且熱穩(wěn)定的。整體式的標(biāo)準(zhǔn)具可以比標(biāo)準(zhǔn)具更加穩(wěn)定，其中反射鏡被氣隙分離開。標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距可以由標(biāo)準(zhǔn)具的基板的厚度來限定。在那種情況下，標(biāo)準(zhǔn)具的穩(wěn)定性可主要取決于基板的熱穩(wěn)定性。在那種情況下，標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距可主要取決于溫度變化的量級(jí)以及基板的熱膨脹系數(shù)(CTE)。例如，基板可以是硅。例如，當(dāng)基板是硅，并當(dāng)基板的溫度以優(yōu)于2℃的精確度進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，波長(zhǎng)穩(wěn)定性在2μm的波長(zhǎng)處可優(yōu)于0.01nm。在實(shí)踐中，光譜標(biāo)度的穩(wěn)定性可以例如優(yōu)于1ppm。硅的熱膨脹系數(shù)大約為2.6·10^-6/℃。光譜標(biāo)度的穩(wěn)定性可以例如優(yōu)于1ppm(＝1/10⁶)。確定的波長(zhǎng)λ(S_d1)與實(shí)際波長(zhǎng)λ_P1之間的誤差λ(S_d1)-λ_P1可以小于10^-6·λ_P1。

在一個(gè)實(shí)施方案中，參考峰的光譜位置可取決于標(biāo)準(zhǔn)具的基板的溫度，然而可基于基板的溫度來精確地確定出參考峰的光譜位置?？赏ㄟ^溫度傳感器來監(jiān)控基板的溫度。參考峰的光譜位置可以被精確地認(rèn)為是基板的溫度的函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)具的基板的溫度可選擇性地由溫度傳感器監(jiān)控。傳感器可例如通過熱電偶、Pt100傳感器或通過P-N結(jié)來實(shí)施。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過利用包括標(biāo)準(zhǔn)具的光源單元來對(duì)法布里-珀羅分光儀進(jìn)行標(biāo)定。在一個(gè)實(shí)施方案中，分光儀裝置可包括光源單元、標(biāo)準(zhǔn)具以及法布里-珀羅干涉儀。

在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)測(cè)量對(duì)象的未知光譜時(shí)，可確定和/或驗(yàn)證分光儀的光譜標(biāo)度?？赏ㄟ^利用從所述對(duì)象接收的光來確定和/或驗(yàn)證光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)。當(dāng)測(cè)量對(duì)象的未知光譜時(shí)，可在線執(zhí)行光譜標(biāo)定。標(biāo)準(zhǔn)具可例如臨時(shí)位于對(duì)象與分光儀之間，或者分光儀可永久包括標(biāo)準(zhǔn)具。

當(dāng)通過分光儀分析光譜時(shí)，光譜穩(wěn)定性可能是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。通過利用標(biāo)準(zhǔn)具，光譜標(biāo)度可以是穩(wěn)定的即使是在惡劣環(huán)境中使用分光儀時(shí)。可通過將掃描法布里-珀羅干涉儀與標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行組合，來提供非常穩(wěn)定的分光儀。標(biāo)準(zhǔn)具可輕易地集成在在線測(cè)量系統(tǒng)中。在一個(gè)實(shí)施方案中，法布里-珀羅分光儀可包括用于提供參考峰的永久附接的標(biāo)準(zhǔn)具。

標(biāo)準(zhǔn)具的運(yùn)行本身不需要運(yùn)行功率。然而，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)具的溫度進(jìn)行的選擇性監(jiān)控有時(shí)可能會(huì)需要非常低的功率。

可通過選擇基板的材料以及標(biāo)準(zhǔn)具的反射平面的可選擇的涂層，來在不同的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)應(yīng)用通過使用標(biāo)準(zhǔn)具而進(jìn)行的標(biāo)定。通過使用標(biāo)準(zhǔn)具，可提供幾個(gè)參考峰以覆蓋分光儀的探測(cè)范圍的較寬部分。在一個(gè)實(shí)施方案中，可提供幾個(gè)參考峰以幾乎覆蓋分光儀的整個(gè)探測(cè)范圍。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過利用一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)纖維來使光耦合至分光儀中。

在一個(gè)實(shí)施方案中，光源單元可包括標(biāo)準(zhǔn)具，并且由光源單元提供的標(biāo)定光可耦合至分光儀中，用于確定和/或校驗(yàn)分光儀的光譜標(biāo)度。在一個(gè)實(shí)施方案中，來自單個(gè)光源單元的標(biāo)定光可分配給幾個(gè)分光儀，從而幾乎同時(shí)對(duì)所述分光儀的光譜標(biāo)度進(jìn)行標(biāo)定。例如，可以在分光儀的生產(chǎn)過程中執(zhí)行標(biāo)定。在一個(gè)實(shí)施方案中，甚至可以在工廠中迅速地和/或以相對(duì)低的成本對(duì)上千個(gè)干涉儀進(jìn)行標(biāo)定。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過利用光導(dǎo)纖維來將由光源單元提供的標(biāo)定光同時(shí)分配給多個(gè)分光儀。

分光儀的標(biāo)定除了包括光譜標(biāo)定外，還可選擇性地包括強(qiáng)度標(biāo)定。例如，可通過對(duì)從黑體輻射器或鎢帶燈獲得的光的光譜強(qiáng)度值進(jìn)行測(cè)量，并且通過將測(cè)量的光譜強(qiáng)度值與和所述輻射器或燈相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)相比較，來對(duì)分光儀的強(qiáng)度值進(jìn)行標(biāo)定。

分光儀可用于分析樣本的光譜，例如在制藥工業(yè)中、在飲料工業(yè)中、在食品工業(yè)中或在石油化學(xué)工業(yè)中。樣本可包括例如食品、飲料、藥劑或者用于生成藥劑的物質(zhì)。

一些實(shí)施方案提供了用于確定法布里-珀羅干涉儀的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)的方法及裝置，其中可減少標(biāo)定時(shí)間并且可提高穿過標(biāo)準(zhǔn)具透射的信號(hào)功率。此外，一些實(shí)施方案提供了方法及裝置，通過該方法及裝置可以考慮到由于溫度變化而產(chǎn)生的性能特征的變化，由此提高標(biāo)定的精度。

附圖說明

在下面的示例中，將會(huì)參考隨附的附圖而更加詳細(xì)地描述多個(gè)變型，其中

圖1以示例的方式顯示了包括法布里-珀羅干涉儀的分光儀，

圖2以示例的方式顯示了法布里-珀羅干涉儀的光譜透射率和從對(duì)象接收的光的光譜，

圖3a以示例的方式顯示了光源單元，

圖3b以示例的方式顯示了標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率、濾波后的峰的光譜、以及測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布，

圖3c以示例的方式顯示了用于對(duì)分光儀進(jìn)行光譜標(biāo)定的系統(tǒng)，

圖4a以示例的方式顯示了對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)具的透射峰的光譜位置的控制信號(hào)值，

圖4b以示例的方式顯示了用于從控制信號(hào)值獲得光譜位置的標(biāo)定函數(shù)，

圖5以示例的方式顯示了包括法布里-珀羅干涉儀和標(biāo)準(zhǔn)具的分光儀，

圖6a以示例的方式顯示了通過使用標(biāo)準(zhǔn)具來形成濾波后的光譜，

圖6b以示例的方式顯示了從圖6a的測(cè)量的分布來形成標(biāo)定的測(cè)量的光譜，

圖6c以示例的方式顯示了用于確定標(biāo)定數(shù)據(jù)的方法步驟，

圖7以示例的方式顯示了包括光源、分光儀以及標(biāo)準(zhǔn)具的測(cè)量系統(tǒng)，

圖8a以示例的方式顯示了形成濾波后的吸收光譜，

圖8b以示例的方式顯示了從圖8a的測(cè)量的分布來確定標(biāo)定的吸收光譜，

圖9以示例的方式顯示了包括光源、分光儀以及標(biāo)準(zhǔn)具的測(cè)量系統(tǒng)，以及

圖10以示例的方式顯示了包括靜電致動(dòng)器的法布里-珀羅干涉儀，

圖11以示例的方式顯示了包括用于監(jiān)控鏡間隙的電容傳感器的法布里-珀羅干涉儀。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，分光儀500可包括法布里-珀羅干涉儀100和探測(cè)器DET1。對(duì)象OBJ1可反射、發(fā)射和/或透射光LB1。光LB1可以被耦合至分光儀500中，以監(jiān)控光LB1的光譜。

法布里-珀羅干涉儀100包括第一半透鏡110和第二半透鏡120。第一鏡110和第二鏡120之間的距離等于鏡間隙d_FP。鏡間隙d_FP可以是可調(diào)節(jié)的。第一鏡110可具有固-氣界面111，并且第二鏡120可具有固-氣界面121。鏡間隙d_FP可表示界面111和121之間的距離。法布里-珀羅干涉儀100可提供透射峰P_FP,k(圖2)，其中透射峰P_FP,k的光譜位置可取決于鏡間隙d_FP。透射峰P_FP,k的光譜位置可以通過改變鏡間距d_FP而變化。透射峰P_FP,k還可被稱為法布里-珀羅干涉儀100的通頻帶。

分光儀500可包括一個(gè)或多個(gè)濾波器60，以限定出分光儀500的探測(cè)帶Δλ_ΡΒ。濾波器60可通過對(duì)從對(duì)象OBJ1接收到的光LB1進(jìn)行濾波而提供濾波后的光LB2。

法布里-珀羅干涉儀100可通過向探測(cè)器DET1透射一部分的濾波后的光LB2而形成透射光LB3。從干涉儀100獲得的透射光LB3可耦合至探測(cè)器DET1。透射光LB3可至少部分地照射在探測(cè)器DET1上。

致動(dòng)器140可以布置成使第一鏡110相對(duì)于第二鏡120移動(dòng)。致動(dòng)器140可以是例如靜電致動(dòng)器(圖10)或壓電致動(dòng)器。鏡110、120可以大體上是平坦的并且大體上彼此平行。半透鏡110、120可包括例如金屬反射層和/或多層式反射電介質(zhì)。鏡110、120中的一個(gè)可以附接到框架上，而另一個(gè)鏡可以通過致動(dòng)器140進(jìn)行移動(dòng)。

可從對(duì)象OBJ1獲得光LB1。例如，可從對(duì)象發(fā)出光LB1、可從對(duì)象反射出光LB1，和/或可通過對(duì)象透射出光LB1?？梢詼y(cè)量光LB1的光譜，例如，以確定對(duì)象OBJ1的發(fā)射光譜、反射光譜和/或吸收光譜。

對(duì)象OBJ1可以是例如實(shí)物或虛物。例如，對(duì)象OBJ1可以是一塊有形的材料。對(duì)象OBJ1可以是實(shí)物。對(duì)象OBJ1可以是例如固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)形式的。對(duì)象OBJ1可包括樣本。對(duì)象OBJ1可以是透明容器以及容納在透明容器中的化學(xué)物質(zhì)的組合。對(duì)象OBJ1可以是例如植物(例如樹木或花朵)、燃燒的火焰或者水上漂浮的漏油。對(duì)象可以是例如通過一層吸附性氣體觀察到的太陽(yáng)或星球。對(duì)象OBJ1可以是發(fā)射或反射圖像的光的顯示屏。對(duì)象OBJ1可以是由另一個(gè)光學(xué)器件形成的光學(xué)圖像。對(duì)象OBJ1還可以被稱為目標(biāo)。

還可以例如直接從光源、通過對(duì)從光源獲得的光進(jìn)行反射、通過對(duì)從光源獲得的光進(jìn)行透射而提供光LB1。光源可包括例如白熾燈、黑體輻射器、發(fā)出紅外光的熱棒、鹵鎢燈、熒光燈或發(fā)光二極管。

干涉儀100的鏡間隙d_FP可以根據(jù)控制信號(hào)S_d來改變。例如，鏡間隙d_FP可以通過將控制信號(hào)S_d轉(zhuǎn)換成施加在干涉儀100的致動(dòng)器140上的驅(qū)動(dòng)電壓而進(jìn)行調(diào)節(jié)。備選地，鏡間隙d_FP可以例如通過可提供控制信號(hào)S_d的電容傳感器來監(jiān)控。

分光儀500可包括控制單元CNT1。控制單元可包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器。控制單元CNT1可以布置成提供用于控制干涉儀100的鏡間距d_FP的控制信號(hào)S_d。例如，分光儀500可包括驅(qū)動(dòng)單元，其可布置成將數(shù)字控制信號(hào)S_d轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)V_ab。電壓信號(hào)V_ab可以耦合到壓電致動(dòng)器或靜電致動(dòng)器上，從而調(diào)節(jié)鏡間隙d_FP(圖10)?？刂菩盘?hào)S_d可以表示鏡間隙d_FP。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制信號(hào)S_d可以與耦合到致動(dòng)器上的電壓信號(hào)V_ab成比例。驅(qū)動(dòng)單元可以將數(shù)字信號(hào)S_d轉(zhuǎn)換成適于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的模擬信號(hào)。

控制信號(hào)S_d還可以是傳感器信號(hào)。干涉儀可包括例如用于監(jiān)控鏡間隙d_FP的電容傳感器(圖11)。電容傳感器可以布置成通過監(jiān)控鏡間隙d_FP而提供控制信號(hào)S_d?？刂菩盘?hào)S_d可用作表示鏡間距d_FP的反饋信號(hào)。

分光儀500可選擇性地包括用于將光集中到探測(cè)器DET1中的光集中鏡片300。鏡片300可包括例如一個(gè)或多個(gè)透鏡和/或一個(gè)或多個(gè)反射面(例如拋物面反射鏡)。鏡片300可位于干涉儀100的前方。鏡片300可位于干涉儀100的后方(即干涉儀100與探測(cè)器DET1之間)。鏡片300的一個(gè)或多個(gè)部件可位于干涉儀300的前方，并且鏡片300的一個(gè)或多個(gè)部件可位于干涉儀的后方。

探測(cè)器DET1可以布置成提供探測(cè)器信號(hào)S_DET1。探測(cè)器信號(hào)S_DET1可以表示照射到探測(cè)器DET1上的光LB3的強(qiáng)度I₃。探測(cè)器DET1可以將照射到探測(cè)器DET1上的光LB3的強(qiáng)度I₃轉(zhuǎn)換成探測(cè)器信號(hào)值S_DET1。

探測(cè)器DET1可以例如在紫外、可見和/或紅外區(qū)域內(nèi)是感光的。分光儀500可以布置成例如在紫外、可見和/或紅外區(qū)域內(nèi)測(cè)量光譜強(qiáng)度?？梢愿鶕?jù)分光儀500的探測(cè)范圍來選擇探測(cè)器DET1。例如，探測(cè)器可包括例如硅光電二極管。探測(cè)器可包括P-N結(jié)。探測(cè)器可以是熱電探測(cè)器。探測(cè)器可以是輻射熱測(cè)定器。探測(cè)器可包括熱電偶。探測(cè)器可包括熱電堆。探測(cè)器可以是銦砷化鎵(InGaAs)光電二極管。探測(cè)器可以是鍺光電二極管。探測(cè)器可以是硒化鉛(PbSe)光導(dǎo)探測(cè)器。探測(cè)器可以是銻化銦(InSb)光導(dǎo)探測(cè)器。探測(cè)器可以是砷化銦(InAs)光電探測(cè)器。探測(cè)器可以是硅化鉑(PtSi)光電探測(cè)器。探測(cè)器可以是銻化銦(InSb)光電二極管。探測(cè)器可以是碲鎘汞(MCT,HgCdTe)光導(dǎo)探測(cè)器。探測(cè)器可以是碲鋅汞(MZT,HgZnTe)光導(dǎo)探測(cè)器。探測(cè)器可以是鉭酸鋰(LiTaO3)熱電探測(cè)器。探測(cè)器可以是硫酸三甘肽(TGS和DTGS)熱電探測(cè)器。探測(cè)器DET1可以是成像探測(cè)器或非成像探測(cè)器。探測(cè)器可包括CMOS探測(cè)器的一個(gè)或多個(gè)像素。探測(cè)器可包括CCD探測(cè)器的一個(gè)或多個(gè)像素。

分光儀500可包括用于存儲(chǔ)強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1的存儲(chǔ)器MEM4。通過使用強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1，可從探測(cè)器信號(hào)S_DET1來確定光LB1的一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)度值I₁。強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1可包括例如回歸函數(shù)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，其允許從探測(cè)器信號(hào)值S_DET1來確定光LB1的強(qiáng)度值I₁。

光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)可確定控制信號(hào)S_d與光譜位置λ的數(shù)值之間的關(guān)系。標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)可確定用于從控制信號(hào)S_d的數(shù)值來獲得光譜位置λ的關(guān)系。光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)可包括函數(shù)λ_cal(S_d)的參數(shù)，其給出了作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的光譜位置λ。

光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)S_d,cal(λ)可確定用于從光譜位置λ來獲得控制信號(hào)S_d的數(shù)值的關(guān)系。光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)可包括函數(shù)S_d,cal(λ)的參數(shù)，其給出了作為光譜位置λ的函數(shù)的控制信號(hào)S_d。

每個(gè)確定的強(qiáng)度值I₁可以與控制信號(hào)S_d的數(shù)值相關(guān)聯(lián)，并且確定的強(qiáng)度值I₁可以與基于所述控制信號(hào)值S_d和光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)的光譜位置λ相關(guān)聯(lián)。

每個(gè)測(cè)量的探測(cè)器信號(hào)值S_DET1可以與控制信號(hào)S_d的數(shù)值相關(guān)聯(lián)，并且探測(cè)器信號(hào)值S_DET1可以與基于所述控制信號(hào)值S_d和光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)的光譜位置λ相關(guān)聯(lián)。

分光儀500可包括用于存儲(chǔ)光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器MEM3。光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)λ_cal(S_d)可包括例如回歸函數(shù)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，其允許確定控制信號(hào)值S_d與光譜位置λ的關(guān)系。分光儀500可布置成通過使用光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)來從控制信號(hào)值S_d確定光譜位置λ。分光儀500可包括用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序PROG1的存儲(chǔ)器MEM5。計(jì)算機(jī)程序PROG1可配置成當(dāng)其由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器(例如CNT1)執(zhí)行時(shí)，通過使用光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)來從控制信號(hào)值S_d來確定光譜位置λ。

分光儀500可以布置成從探測(cè)器DET1獲得探測(cè)器信號(hào)值S_DET1，并且通過使用強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1從探測(cè)器信號(hào)值S_DET1來確定強(qiáng)度值I₁。計(jì)算機(jī)程序PROG1可配置成當(dāng)其由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器(例如CNT1)執(zhí)行時(shí)，從探測(cè)器DET1獲得探測(cè)器信號(hào)值S_DET1，并且通過使用強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1從探測(cè)器信號(hào)值S_DET1來確定強(qiáng)度值I₁。

分光儀500可選擇性地包括用于存儲(chǔ)光譜數(shù)據(jù)X_S(λ)的存儲(chǔ)器MEM1。光譜數(shù)據(jù)X_S(λ)可包括例如根據(jù)光譜位置λ的函數(shù)I₁(λ)確定的強(qiáng)度值I₁。光譜數(shù)據(jù)X_S(λ)可包括標(biāo)定的測(cè)量的光譜I₁(λ)。光譜數(shù)據(jù)X_S(λ)可包括例如根據(jù)光譜位置λ的函數(shù)S_DET1(λ)確定的探測(cè)器信號(hào)值S_DET1。

分光儀500可選擇性地包括用戶界面USR1，例如用于顯示信息和/或用于接收指令。用戶界面USR1可包括例如顯示器、鍵盤和/或觸摸屏。

分光儀500可選擇性地包括通信單元RXTX1。通信單元RXTX1可傳輸和/或接收信號(hào)COM1，例如為了接收指令、接收標(biāo)定數(shù)據(jù)和/或發(fā)送光譜數(shù)據(jù)。通信單元RXTX1可以具有進(jìn)行有線和/或無(wú)線通信的能力。例如，通信單元RXTX1可以具有與無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、因特網(wǎng)和/或移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)通信的能力。

分光儀500可以實(shí)現(xiàn)為單個(gè)物理單元或分立單元的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，干涉儀100、以及單元CNT1、MEM1、MEM3、MEM4、MEM5、USR1、RXTX1可以在相同的外殼內(nèi)實(shí)施。在一個(gè)實(shí)施方案中，分光儀500可以布置成與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理單元(例如與遠(yuǎn)程服務(wù)器)進(jìn)行探測(cè)器信號(hào)S_DET1和控制信號(hào)S_d的通信。可以通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理單元從控制信號(hào)S_d確定光譜位置λ。

分光儀500可選擇性地包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)截止濾波器60，以限制探測(cè)器DET1的光譜響應(yīng)。濾波器60可限定出分光儀500的探測(cè)帶。濾波器60可位于干涉儀100的前方和/或后方。

分光儀500可選擇性地包括例如透鏡和/或孔230，其布置成限制通過干涉儀100向探測(cè)器DET1透射的光LB3的散度，從而提供透射峰P_FP,k的窄帶寬。例如，光LB3的散度可以限制至例如小于或等于10度。當(dāng)使用光集中鏡片300時(shí)，有助于光譜測(cè)量的光LB3的散度還可由探測(cè)器DET1的尺寸進(jìn)行限制。

SX、SY和SZ表示正交方向。光LB2大體上可以在方向SZ上傳播。干涉儀的鏡110、120大體上可以垂直于方向SZ。圖1中顯示了方向SZ和SY。方向SX垂直于圖1的畫面的平面。

圖1中的分光儀可包括用于確定和/或驗(yàn)證干涉儀的光譜標(biāo)度的法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具50。例如，圖3c、5、7或9的系統(tǒng)可包括圖1的分光儀。

法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具50可以例如是利用絕緣體上硅(SOI)技術(shù)形成的。法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具50和法布里-珀羅干涉儀100可以是例如利用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)形成的。通常，法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具50構(gòu)造成使得標(biāo)準(zhǔn)具50的透射峰的特定波長(zhǎng)和系統(tǒng)的光譜分辨率是同步的。因此，可以布置相鄰的透射峰從而清楚地分辨出峰。根據(jù)一些實(shí)施方案，在截止帶中傳輸?shù)男盘?hào)功率可以例如在原始信號(hào)功率的1％和30％之間的范圍內(nèi)。

圖2以示例的形式顯示了法布里-珀羅干涉儀100的光譜透射率T_FP(λ)，以及從對(duì)象OBJ1接收的光LB1的光譜B(λ)。干涉儀100的光譜透射率T_FP(λ)在各個(gè)光譜位置λ_FP,k-1、λ_FP,k、λ_FP,k+1處可具有多個(gè)透射峰PF_P,k-1、P_FP,k、P_FP,k+1。分光儀500可布置成探測(cè)由預(yù)定的峰P_FP,k透射的光LB3?？梢酝ㄟ^改變鏡間隙d_FP來調(diào)節(jié)透射峰P_FP,k的光譜位置λ_FP,k。

分光儀500可包括一個(gè)或多個(gè)截止濾波器60，以限定分光儀500的探測(cè)帶Δλ_ΡΒ。分光儀500可布置成操作使得分光儀500對(duì)其波長(zhǎng)在探測(cè)范圍Δλ_ΡΒ之外的光譜分量大體上是不敏感的。探測(cè)范圍Δλ_ΡΒ可以例如由帶通或截止濾波器60限定，帶通或截止濾波器60拒絕比第一截止值λ_CUT1短而比第二截止值λ_CUT2長(zhǎng)的波長(zhǎng)。濾波器單元60可以使用一個(gè)或多個(gè)光學(xué)濾波器來實(shí)施。例如，濾波器單元60可以通過堆疊兩個(gè)或多個(gè)的截止濾波器來實(shí)施。濾波器60可以阻止在探測(cè)帶Δλ_ΡΒ之外的波長(zhǎng)到達(dá)探測(cè)器DRT1。截止濾波器60可以防止在比第一截止限值λ_CUT1短的波長(zhǎng)處的光譜分量照射在探測(cè)器DET1上。截止濾波器60可以防止在比第二截止限值λ_CUT2長(zhǎng)的波長(zhǎng)處的光譜分量照射在探測(cè)器DET1上。可以根據(jù)干涉儀100的透射峰P_FP,k的光譜位置λ_FP,k來選擇截止限值λ_CUT1、λ_CUT2，以使得只有在探測(cè)范圍Δλ_ΡΒ內(nèi)的光譜分量能夠傳播到探測(cè)器DET1。可以選擇截止限值λ_CUT1、λ_CUT2，以使得與其他透射峰λ_FP,k-1、λ_FP,k+1重疊的光譜分量不會(huì)傳播到探測(cè)器DET1。干涉儀100的相鄰峰P_FP,k、P_FP,k+1由自由光譜范圍Δλ_FSR,FP分隔開。可以選擇截止限值λ_CUT1、λ_CUT2，以使得分光儀500的探測(cè)范圍Δλ_ΡΒ比自由光譜范圍Δλ_FSR,FP更窄。通過利用分光儀的探測(cè)器DET1和/或其他光學(xué)部件的光譜選擇性也可以拒絕在探測(cè)范圍Δλ_ΡΒ之外的波長(zhǎng)。可以省略濾波器60，例如當(dāng)探測(cè)器DET1對(duì)由截止限值λ_CUT1、λ_CUT2限定的范圍之外的光不敏感時(shí)。當(dāng)輸入光LB1沒有包含在由截止限值λ_CUT1、λ_CUT2限定的范圍之外的波長(zhǎng)處的光譜分量時(shí)，可以省略濾波器60。

I₂(λ)可表示照射在干涉儀100上的光LB2的光譜強(qiáng)度，并且I₃(λ)可表示透射穿過干涉儀100的光LB3的光譜強(qiáng)度。光譜透射率T_FP(λ)表示比值I₃(λ)/I₂(λ)。

圖2的最低處的曲線顯示了輸入光譜B(λ)。輸入光譜B(λ)還可被稱作是輸入光LB1的光譜強(qiáng)度分布I₁(λ)。光譜B(λ)可具有最大值B_MAX。峰P_FP,k的光譜透射率可具有最大值T_FP,MAX。輸入光譜B(λ)的最大值B_MAX可以在例如光譜位置λ_A1處獲得。

參照?qǐng)D3a，光源單元210和法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具50可共同形成標(biāo)定光單元600，其可布置成提供標(biāo)定光LB00。

光源單元210可包括光源221、以及可選地導(dǎo)光元件222。光源221可包括例如白熾燈、黑體輻射器、發(fā)出紅外光的熱棒、鹵鎢燈、熒光燈或發(fā)光二極管。導(dǎo)光元件222可包括例如透鏡或拋物面反射鏡。光源單元210可布置成提供照明光LB0。法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具50可布置成通過對(duì)照明光LB0進(jìn)行濾波而提供濾波后的光LB00。照明光LB0可具有寬的光譜，并且濾波后的光LB00可具有與標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)相對(duì)應(yīng)的梳狀的光譜強(qiáng)度分布I₀₀(λ)。

圖3b顯示了如何通過利用標(biāo)準(zhǔn)具50來形成標(biāo)定光LB00的光譜峰。

圖3b的最高處的曲線以示例的方式顯示了標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)。從高處數(shù)的第二條曲線顯示了標(biāo)定光LB00的光譜。最低處的曲線顯示了標(biāo)定光LB00的測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)。T_EMAX表示光譜透射率T_E(λ)的最大值。T_EMIN表示光譜透射率T_E(λ)的最小值。

光譜透射率T_E(λ)等于入射光在穿過標(biāo)準(zhǔn)具50的特定波長(zhǎng)處的相對(duì)分?jǐn)?shù)。當(dāng)由標(biāo)準(zhǔn)具50濾波生成了標(biāo)定光LB00，光譜透射率T_E(λ)可等于比值I₀₀(λ)/I₀(λ)，其中I₀(λ)表示照明光LB0的光譜強(qiáng)度，并且I₀₀(λ)表示濾波后的光LB00的光譜強(qiáng)度。

標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)包括多個(gè)透射率峰P₁、P₂、P₃、…。每個(gè)透射率峰P₁、P₂、P₃、…均可具有峰波長(zhǎng)λ_P1、λ_P2、λ_P3、…。標(biāo)準(zhǔn)具50在波長(zhǎng)λ_P1、λ_P2、λ_P3、…處可具有多個(gè)相鄰的透射峰P1、P2、P3、…。分光儀500的探測(cè)范圍Δλ_ΡΒ可包括例如三個(gè)或多個(gè)透射峰P1、P2、P3、…。

透射峰P1、P2、P3可具有光譜寬度Δλ_FWHM,E。首字母縮略詞FWHM表示半峰全寬。

參照從高處數(shù)的第二條曲線，標(biāo)準(zhǔn)具50可通過對(duì)照明光LB0濾波形成多個(gè)濾波后的光譜峰P'₁、P'₂、P'₃、P'₄、P'₅、…，以使得第一濾波后的峰P'₁對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)具50的第一透射率峰P₁，并且第二濾波后的峰P'₂對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)具50的第二透射率峰P₁。標(biāo)定光LB00的光譜I₀₀(λ)可具有多個(gè)濾波后的光譜峰P'₁、P'₂、P'₃、P'₄、P'₅、…。濾波后的光譜峰P'₁、P'₂、P'₃、P'₄、P'₅、…的光譜位置可與標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率峰的光譜位置λ_P1、λ_P2、λ_P3、…大體吻合。

參照?qǐng)D3b的最低處的曲線，干涉儀100可布置成提供測(cè)量的分布M(S_d)。分布M(S_d)可包含多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，以使得每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)均包含測(cè)量的探測(cè)器信號(hào)值S_DET1和相應(yīng)的控制信號(hào)值S_d。分布M(S_d)可指定作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的測(cè)量的探測(cè)器信號(hào)值S_DET1。分布M(S_d)可以被稱為例如測(cè)量的探測(cè)器信號(hào)分布。探測(cè)器信號(hào)S_DET1可表示光譜強(qiáng)度。因此，分布M(S_d)還可以被稱為測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布?？梢酝ㄟ^記錄作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的探測(cè)器信號(hào)值而提供分布M(S_d)。

可以通過在濾波后的光譜峰P'₁、P'₂、P'₃、P'₄、P'₅、…上掃描干涉儀100來測(cè)量光譜強(qiáng)度分布M(S_d)?？梢酝ㄟ^改變鏡間隙d_FP以及通過記錄作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的探測(cè)器信號(hào)S_DET1來測(cè)量光譜強(qiáng)度分布M(S_d)?？梢酝ㄟ^根據(jù)控制信號(hào)S_d改變法布里-珀羅干涉儀100的鏡間隙d_FP，或者通過改變法布里-珀羅干涉儀100的鏡間隙d_FP并監(jiān)控鏡間隙而提供控制信號(hào)S_d，來測(cè)量光譜強(qiáng)度分布M(S_d)。

可以通過將測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)與標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)匹配，來確定用于干涉儀100的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)。

光譜透射率T_E(λ)的第一峰P1可具有光譜位置λ_P1，并且光譜透射率T_E(λ)的第二峰P2可具有光譜位置λ_P2。分布M(S_d)的第一濾波后的峰P'₁對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)具50的第一透射率峰P₁，并且分布M(S_d)的第二濾波后的峰P'₂對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)具50的第二透射率峰P₂。測(cè)量的分布M(S_d)的第一濾波后的峰P'₁可與第一控制信號(hào)值S_d1吻合，并且測(cè)量的分布M(S_d)的第二濾波后的峰P'₂可與第二控制信號(hào)值S_d2吻合。因此，第一控制信號(hào)值S_d1可與光譜位置λ_P1相關(guān)聯(lián)，并且第二控制信號(hào)值S_d2可與第二控制信號(hào)值S_d2相關(guān)聯(lián)。

參照?qǐng)D3c，標(biāo)定光LB00可以耦合到分光儀500中，從而確定和/或校驗(yàn)光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)具50可以通過對(duì)輸入光LB0進(jìn)行濾波來提供濾波后的標(biāo)定光LB00。濾波后的光LB00可包括多個(gè)對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率的濾波后的峰。通過使用干涉儀100來測(cè)量濾波后的峰的光譜強(qiáng)度分布，可以驗(yàn)證和/或確定干涉儀100的光譜標(biāo)度?？梢酝ㄟ^在標(biāo)定光LB00的光譜I₀₀(λ)上掃描干涉儀100的透射峰P_FP,k來測(cè)量濾波后的峰的光譜強(qiáng)度分布?？梢酝ㄟ^將測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)與標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率匹配來確定干涉儀100的光譜標(biāo)度。

可以通過掃描干涉儀100來測(cè)量光譜強(qiáng)度分布M(S_d)。在掃描過程中，可根據(jù)控制信號(hào)S_d來改變鏡間隙d_FP，或者分光儀可通過監(jiān)控鏡間隙d_FP來提供控制信號(hào)S_d?？梢酝ㄟ^改變鏡間隙d_FP并且通過記錄作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的探測(cè)器信號(hào)S_DET1來測(cè)量光譜強(qiáng)度分布M(S_d)。

分光儀500可包括用于存儲(chǔ)關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)的信息的存儲(chǔ)器MEM2。例如，存儲(chǔ)器MEM2可包括用數(shù)字限定了光譜透射率函數(shù)T_E(λ)的數(shù)據(jù)。例如，存儲(chǔ)器MEM2可包括指定了標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率峰的光譜位置λ_P1、λ_P2、λ_P3、…的數(shù)據(jù)。

法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具50和法布里-珀羅干涉儀100的結(jié)合透射率可以與照射在探測(cè)器DET1上的光LB3的強(qiáng)度I₃成比例?？梢酝ㄟ^監(jiān)控照射在探測(cè)器DET1上的光LB3的強(qiáng)度I₃來監(jiān)控結(jié)合透射率。探測(cè)器DET1的探測(cè)器信號(hào)S_DET1可以表示照射在探測(cè)器DET1上的光LB3的強(qiáng)度I₃。當(dāng)干涉儀100的透射峰P_FP,k與標(biāo)定光LB00的第一濾波后的光譜峰P'₁大體吻合時(shí)，可以改變鏡間隙d_FP并且可對(duì)結(jié)合透射率進(jìn)行監(jiān)控，從而確定與第一鏡間隙d_FP相關(guān)聯(lián)的第一控制信號(hào)值S_d1。當(dāng)干涉儀100的透射峰P_FP,k與標(biāo)定光LB00的第二濾波后的光譜峰P₂大體吻合時(shí)，可以改變鏡間隙d_FP并且可對(duì)結(jié)合透射率進(jìn)行監(jiān)控，從而確定與第二鏡間隙d_FP相關(guān)聯(lián)的第二控制信號(hào)值S_d2。

可以通過使測(cè)量的分布M(S_d)與透射率函數(shù)T_E(λ)匹配來確定標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)，其中所述匹配可包括使控制信號(hào)值與光譜位置相關(guān)聯(lián)。第一濾波后的光譜峰P'₁具有光譜位置λ_P1，并且第二濾波后的光譜峰P'₂具有光譜位置λ_P2。光譜位置λ_P1和第一控制信號(hào)值S_d1可以相關(guān)聯(lián)以形成第一對(duì)(λ_P1,S_d1)。光譜位置λ_P2和第二控制信號(hào)值S_d2可以相關(guān)聯(lián)以形成第二對(duì)(λ_P2,S_d2)?？梢酝ㄟ^利用第一對(duì)(λ_P1,S_d1)和第二對(duì)(λ_P2,S_d2)來確定光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)?？梢曰谄渌麨V波后的光譜峰的光譜位置形成附加對(duì)(λ_P3,S_d3)、(λ_P4,S_d4)、…。還可以通過利用附加對(duì)(λ_P3,S_d3)、(λ_P4,S_d4)、…來確定干涉儀(100)的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)λ_cal(S_d)。

圖4a以示例的方式顯示了標(biāo)定數(shù)據(jù)S_d,cal(λ)，其限定了光譜位置λ與對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)值Sd之間的關(guān)系。

在干涉儀100的透射峰P_FP,k的光譜位置與標(biāo)準(zhǔn)具50的第一透射率峰P1的光譜位置λ_P1相吻合的情況下，第一控制信號(hào)值S_d1可以與第一鏡間隙d_FP相關(guān)聯(lián)。在干涉儀100的透射峰P_FP,k的光譜位置與標(biāo)準(zhǔn)具50的第二透射率峰P2的光譜位置λ_P2相吻合的情況下，第二控制信號(hào)值S_d2可以與第二鏡間隙d_FP相關(guān)聯(lián)。在干涉儀100的透射峰P_FP,k的光譜位置與標(biāo)準(zhǔn)具50的第三透射率峰P3的光譜位置λ_P3相吻合的情況下，第三控制信號(hào)值S_d3可以與第三鏡間隙d_FP相關(guān)聯(lián)。數(shù)值(S_d4,λ_P4)、(S_d5,λ_P5)、(S_d6,λ_P6)、(S_d7,λ_P7)、(S_d8,λ_P8)、(S_d9,λ_P9)可分別配對(duì)。

光譜位置λ與對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)值S_d(λ)之間的關(guān)系可以例如由標(biāo)定函數(shù)S_cal,d(λ)表示?？刂菩盘?hào)值S_d(λ)與對(duì)應(yīng)的光譜位置λ之間的關(guān)系可以例如由標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)表示。

圖4b以示例的方式顯示了標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)。標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)可以提供作為控制信號(hào)值S_d的函數(shù)的光譜位置λ。標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)可以提供作為光譜位置λ的函數(shù)的控制信號(hào)值S_d。標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)可以是標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)的反函數(shù)。當(dāng)已經(jīng)確定了標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)時(shí)，隨后可以由標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)來確定標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)。如果已經(jīng)確定了標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)，則隨后可以由標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)來確定標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)。

可以例如通過將回歸函數(shù)擬合到多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(λ_i,S_d,i)來確定標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)，其中所述數(shù)據(jù)點(diǎn)(λ_i,S_d,i)的光譜位置可以與標(biāo)準(zhǔn)具50的透射峰P1、P2、P3、…的光譜位置λ_P1、λ_P2、λ_P3、…大體吻合。光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)可包括例如回歸函數(shù)，其可被擬合到數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)、(λ_P4,S_d4)、…。標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)可以是例如多項(xiàng)式函數(shù)。標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)可以是例如三階多項(xiàng)式函數(shù)。

標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)或?qū)?yīng)于標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)的查找表可存儲(chǔ)在分光儀500的存儲(chǔ)器MEM3中和/或存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的存儲(chǔ)器中。當(dāng)需要時(shí)，標(biāo)定數(shù)據(jù)可以從存儲(chǔ)器恢復(fù)。標(biāo)定數(shù)據(jù)可以用于確定針對(duì)測(cè)量的光譜的光譜標(biāo)度。標(biāo)定數(shù)據(jù)可以被驗(yàn)證和/或修改。修改后的標(biāo)定數(shù)據(jù)可以再次選擇性地存儲(chǔ)在分光儀500的存儲(chǔ)器MEM3中和/或存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的存儲(chǔ)器中。

反之，標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率T_E(λ)可以例如通過利用單色儀、通過利用傅里葉變換紅外分光儀和/或通過將透射率T_E(λ)與標(biāo)定燈的發(fā)射譜線(基于原子發(fā)射譜線)的光譜位置進(jìn)行比較來標(biāo)定。

透射率峰P₁、P₂、P₃的光譜寬度Δλ_FWHM,E可取決于平面51、52的反射率并取決于標(biāo)準(zhǔn)具50的鏡間距d_E(圖5)。表面51、52可以是平的。標(biāo)準(zhǔn)具50的最小透射率可以由平面51、52的反射率來確定?？梢愿鶕?jù)分光儀500的探測(cè)范圍Δλ_PB和/或根據(jù)將由分光儀500測(cè)量的光譜來選擇標(biāo)準(zhǔn)具50的反射率和鏡間距?？梢赃x擇標(biāo)準(zhǔn)具50的鏡間距，從而在分光儀500的探測(cè)范圍Δλ_PB內(nèi)提供適當(dāng)數(shù)目的透射率峰P₁、P₂、P₃、…。可以根據(jù)法布里-珀羅干涉儀100的透射峰P_FP的光譜寬度Δλ_FWHM,FP來選擇透射率峰P₁、P₂、P₃、…的光譜寬度Δλ_FWHM,E。平面51、52可以是半反射的。標(biāo)準(zhǔn)具50可包括基板53，其具有平面51、52。例如，基板53可由石英玻璃組成。例如，基板53可由單晶硅組成。例如，基板53基本上可由石英玻璃組成。例如，基板53基本上可由單晶硅組成。

標(biāo)準(zhǔn)具50的平面51、52可以選擇性地涂覆有半反射涂層。標(biāo)準(zhǔn)具50的平面可以利用半反射涂層進(jìn)行實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)具50可包括半反射涂層。可以選擇涂層的反射率，從而提供適合的光譜寬度Δλ_FWHM,E。然而，標(biāo)準(zhǔn)具50還可以實(shí)施為不具有反射涂層。基于基板53的折射率與周圍氣體的折射率之間的差值，表面51、52可作為半反射鏡。

參照?qǐng)D5，分光儀500可包括標(biāo)準(zhǔn)具50，其可布置成通過對(duì)輸入光LB1濾波來提供濾波后的光LB2。具體地，仍在測(cè)量從對(duì)象OBJ1接收的輸入光LB1的(未知)光譜B(λ)的過程中，標(biāo)準(zhǔn)具50可布置成提供濾波后的光LB2。在一個(gè)實(shí)施方案中，標(biāo)準(zhǔn)具50可永久地位于分光儀500的光程中。標(biāo)準(zhǔn)具50可以位于例如對(duì)象OBJ1與干涉儀100之間，或者干涉儀100與探測(cè)器DET1之間。

圖6a顯示了標(biāo)準(zhǔn)具50對(duì)透射穿過標(biāo)準(zhǔn)具50的光的光譜的影響。照射在標(biāo)準(zhǔn)具50上的輸入光LB1可具有輸入光譜B(λ)，并且透射穿過標(biāo)準(zhǔn)具50的濾波后的光LB2可具有濾波后的光譜C(λ)。標(biāo)準(zhǔn)具50可通過對(duì)輸入光LB1進(jìn)行濾波而提供濾波后的光LB2?？梢允馆斎牍庾VB(λ)與標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率T_E(λ)相乘而獲得濾波后的光譜C(λ)：

C(λ)＝T_E(λ)·B(λ) (1)

圖6a的最高處的曲線顯示了標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)。透射率T_E(λ)可在精確的已知波長(zhǎng)λ_P1、λ_P2、λ_P3、…處具有多個(gè)峰P1、P2、P3。

峰P1、P2、P3、…可具有例如最大透射率T_EMAX。在相鄰的峰P1、P2、P3、…之間，具有強(qiáng)度比T_EMIN的最小透射率峰位于精確的已知波長(zhǎng)處。根據(jù)一些實(shí)施方案，標(biāo)準(zhǔn)具50的最小透射率峰和最大透射率峰可用于確定法布里-珀羅干涉儀100的光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)λ_cal(S_d)、S_d,cal(λ)。

從圖6a的高處數(shù)的第二條曲線顯示了從對(duì)象OBJ1接收的輸入光LB1的輸入光譜B(λ)。光LB1例如可以是從對(duì)象OBJ1反射出的、由對(duì)象OBJ1發(fā)出的和/或穿過對(duì)象OBJ1透射出的。輸入光譜B(λ)可具有一個(gè)或多個(gè)適度傾斜的部分POR1。適度傾斜的部分POR1表示在所述部分的每個(gè)光譜位置處的導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值小于或等于預(yù)定限值并且光譜B(λ)大于零的部分。輸入光譜B(λ)還可具有一個(gè)或多個(gè)急劇傾斜的部分POR2。急劇傾斜的部分POR2表示導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值大于所述預(yù)定限值的部分。適度傾斜的部分POR1還可被稱為例如大體平坦的部分。急劇傾斜的部分POR2還可被稱為例如陡峭的部分。

從圖6a的高處數(shù)的第三條曲線顯示了濾波后的光譜C(λ)，其是由標(biāo)準(zhǔn)具50將輸入光譜B(λ)濾波后形成的。濾波后的光譜C(λ)可在光譜位置λ_P’1、λ_P’2、λ_P’3、…處具有多個(gè)濾波后的峰P'₁、P'₂、P'₃、…。濾波后的峰P'₁可以通過使輸入光譜B(λ)與在波長(zhǎng)λ_P1附近的透射率T_E(λ)相乘而形成。每個(gè)單個(gè)的濾波后的峰P'₁、P'₂、P'₃、…均可通過將輸入光譜B(λ)用單個(gè)透射峰P₁、P₂、P₃、…濾波后形成。濾波后的光譜可以表示為光譜位置λ的函數(shù)C(λ)。

當(dāng)法布里-珀羅干涉儀100的控制信號(hào)S_d等于標(biāo)記值S_d1時(shí)，可以達(dá)到單個(gè)濾波后的峰P'₁的最大值?？赏ㄟ^掃描法布里-珀羅干涉儀100并且通過分析探測(cè)器信號(hào)S_DET1何時(shí)得到局部最大值，來確定濾波后的峰P'₁的標(biāo)記值S_d1?？赏ㄟ^改變控制信號(hào)S_d、測(cè)量作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的分布M(S_d)、并且通過確定當(dāng)分布M(S_d)達(dá)到局部最大值時(shí)的控制信號(hào)值S_d1，來確定濾波后的峰P'₁的標(biāo)記值S_d1。

參照?qǐng)D6a的最低處的曲線，可通過掃描法布里-珀羅干涉儀100來測(cè)量濾波后的光的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)。測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)可形成為濾波后的光譜C(λ)與法布里-珀羅干涉儀100的透射率T_FP(λ)的卷積。通過利用光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)，可以將測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)轉(zhuǎn)換成標(biāo)定的測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,cal(λ))。

濾波后的光譜C(λ)可以在峰波長(zhǎng)λ_P1處達(dá)到局部最大值。濾波后的光譜C(λ)可以在峰波長(zhǎng)λ_P1、λ_P2、λ_P3、…處達(dá)到局部最大值。當(dāng)控制信號(hào)等于標(biāo)記值S_d1時(shí)，測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)可以達(dá)到局部最大值。分布M(S_d)可以在標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…處達(dá)到局部最大值。

可通過將分布M(S_d)與透射率函數(shù)T_E(λ)匹配來確定標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)?？赏ㄟ^利用由測(cè)量的分布M(S_d)確定的匹配的標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…，并且通過利用透射率峰P1、P2、P3的精確的已知波長(zhǎng)λ_P1、λ_P2、λ_P3、…，來確定標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)。

透射峰P₁的光譜位置λ_P1是精確已知的，并且當(dāng)透射峰P₁在光譜B(λ)的適度傾斜的部分POR1內(nèi)時(shí)，濾波后的光譜C(λ)的濾波后的峰P'₁的光譜位置λ_P’1與標(biāo)準(zhǔn)具50的透射峰P₁的光譜位置λ_P1大體吻合?？苫跒V波后的峰P'₁的位置來確定和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)。具體地，可基于與濾波后的峰P'₁相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信號(hào)值S_d1來確定和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)。

另一方面，當(dāng)透射峰P₄在急劇傾斜的部分POR2內(nèi)時(shí)，濾波后的光譜C(λ)的濾波后的峰P'₄的光譜位置可大體偏離標(biāo)準(zhǔn)具50的透射峰P₄的光譜位置λ_P4。一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記值S_d4、S_d5可以關(guān)聯(lián)于與對(duì)應(yīng)的透射峰P4、P5的光譜位置λ₄、λ₅偏離的濾波后的峰P'₄、P'₅，這是因?yàn)楣庾V位置λ₄、λ₅在輸入光譜B(λ)的急劇傾斜的部分POR2內(nèi)。當(dāng)確定和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)時(shí)，可以忽略一個(gè)或多個(gè)非匹配的標(biāo)記值S_d4、S_d5。

分布M(S_d)可包括多個(gè)濾波后的峰P'₁、P'₂、P'₃、…。每個(gè)濾波后的峰P'₁、P'₂、P'₃、…的形狀可以與透射率T_E(λ)的透射率峰P1、P2、P3的形狀相比較，從而確定濾波后的峰P'₁的標(biāo)記值S_d1是否能夠用于校驗(yàn)光譜標(biāo)定。如果輸入光譜是波長(zhǎng)的緩慢變化的函數(shù)，那么濾波后的峰的形狀可以與透射率峰的形狀對(duì)應(yīng)。

所述方法可包括確定標(biāo)記值S_d1是否與在輸入光譜B(λ)的適度傾斜的部分POR1內(nèi)的峰波長(zhǎng)λ_P1對(duì)應(yīng)。所述確定可以通過以下來執(zhí)行：例如通過確定輸入光譜B(λ)的估計(jì)B_M(λ)，并且校驗(yàn)導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值是否小于或等于光譜位置λ₁附近的預(yù)定限值。如果導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值小于或等于峰波長(zhǎng)λ_P1附近的預(yù)定限值b1，那么峰波長(zhǎng)λ_P1可在輸入光譜B(λ)的適度傾斜的部分POR1內(nèi)。

輸入光譜B(λ)的所述估計(jì)B_M(λ)可以通過以下來計(jì)算：例如通過從測(cè)量的分布M(S_d)提供標(biāo)定的分布M(S_cal,d(λ))，并且通過使標(biāo)定的分布M(S_cal,d(λ))除以標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率TE(λ)：

k_int表示強(qiáng)度標(biāo)定系數(shù)。k_int還可取決于波長(zhǎng)。強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1可包括標(biāo)定系數(shù)k_int。

可以通過利用標(biāo)定函數(shù)S_cal,d(λ)或通過利用初始標(biāo)定函數(shù)S_cal,d(λ)來估算與峰波長(zhǎng)λ_P1對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)值S_d(λ_P1)。

S_d(λ_P1)≈S_cal，,d(λ_P1) (3)

估算的控制信號(hào)值S_cal,d(λ_P1)可以與標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…相比較，從而確定估算的控制信號(hào)值S_cal,d(λ_P1)是否與標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…中的任一個(gè)大體吻合。例如當(dāng)標(biāo)記值S_d1與估算的控制信號(hào)值S_cal,d(λ_P1)的差值小于或等于預(yù)定限值ΔS_LIM時(shí)，估算的控制信號(hào)值S_cal,d(λ_P1)可以與標(biāo)記值S_d1大體吻合。

|S_d1-S_cal,d(λ_d1)|≤ΔS_LIM (4)

每個(gè)標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、S_d4、…可被分類為匹配的數(shù)值或非匹配的數(shù)值。如果標(biāo)記值S_d1對(duì)應(yīng)于在輸入光譜B(λ)的適度傾斜的部分POR1內(nèi)的峰波長(zhǎng)λ_P1，并且如果標(biāo)記值S_d1與估算的控制信號(hào)值S_cal,d(λ_P1)大體吻合，那么標(biāo)記值S_d1可被分類為匹配的數(shù)值。如果標(biāo)記值S_d4對(duì)應(yīng)于在輸入光譜B(λ)的急劇傾斜的部分POR2內(nèi)的峰波長(zhǎng)λ_P4，和/或如果標(biāo)記值S_d4與所有估算的控制信號(hào)值S_cal,d(λ_P1)、S_cal,d(λ_P2)、S_cal,d(λ_P3)、S_cal,d(λ_P4)、…大體偏離，那么標(biāo)記值S_d4可被分類為非匹配的數(shù)值。匹配的標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…可用于校驗(yàn)和/或提高標(biāo)定函數(shù)S_cal,d(λ)的精確度。

用于確定和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)的數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)、…可由以下方式獲得：

-從測(cè)量的分布M(S_d)確定多個(gè)標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…，

-將兩個(gè)或多個(gè)標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…分類為匹配的標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…，以及

-通過使每個(gè)匹配的標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…與透射率峰P1、P2、P3的精確已知的峰波長(zhǎng)λ_P1、λ_P2、λ_P3、…相關(guān)聯(lián)，來形成數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)。

可通過利用數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)來提高和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)的精確度?？赏ㄟ^利用數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)來確定修改后的標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)。修改后的標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,_cal(λ)可與初始標(biāo)定函數(shù)稍有不同。修改后的標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)可存儲(chǔ)在例如存儲(chǔ)器MEM3中。

隨后可通過利用修改后的標(biāo)定函數(shù)S_cal.d(λ)從測(cè)量的分布M(S_d)提供標(biāo)定的分布M(S_cal,d(λ))，并且通過使標(biāo)定的函數(shù)M(S_cal,d(λ))除以標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率T_E(λ)，來確定針對(duì)輸入光譜B(λ)的改進(jìn)的估計(jì)B_M(λ)：

圖6a的濾波后的光譜C(λ)可代表穿過標(biāo)準(zhǔn)具50透射的光的光譜。在標(biāo)準(zhǔn)具50選擇性地位于法布里-珀羅干涉儀100的前方的情況下，濾波后的光譜C(λ)可代表穿過標(biāo)準(zhǔn)具50透射的光的光譜。然而，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)具50選擇性地位于干涉儀100的后方時(shí)，也可以利用數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)來確定和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)。

通過掃描干涉儀100來測(cè)量分布M(S_d)?？梢栽诓煌臅r(shí)間掃描光譜的不同的峰。分布M(S_d)可代表由標(biāo)準(zhǔn)具50提供的濾波后的峰的時(shí)間平均的光譜。分布M(S_d)不需要代表穿過標(biāo)準(zhǔn)具50透射的光的瞬時(shí)光譜。

提高標(biāo)準(zhǔn)具50的精細(xì)度可能會(huì)降低標(biāo)準(zhǔn)具50的最小光譜透射率T_E,MIN。如果最小光譜透射率T_E,MIN非常低，則這可能會(huì)降低強(qiáng)度值精確度和/或可能會(huì)導(dǎo)致光譜數(shù)據(jù)的損失?？梢赃x擇標(biāo)準(zhǔn)具50的涂層的反射率，以使得標(biāo)準(zhǔn)具50的最小光譜透射率T_E,MIN例如小于或等于標(biāo)準(zhǔn)具50的最大光譜透射率T_E,MAX的90％?？梢赃x擇標(biāo)準(zhǔn)具50的涂層的反射率，以使得標(biāo)準(zhǔn)具50的最小光譜透射率T_E,MIN例如在標(biāo)準(zhǔn)具50的最大光譜透射率T_E,MAX的10％至90％的范圍內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，輸入光LB1的第一部分可以通過標(biāo)準(zhǔn)具50耦合至干涉儀，并且輸入光的第二部分可以不通過標(biāo)準(zhǔn)具而同步耦合至干涉儀100。例如，標(biāo)準(zhǔn)具50可覆蓋小于干涉儀100的孔的橫截面的100％。例如，輸入光LB1可以通過利用分束器被分為第一部分和第二部分，其中第一部分可穿過標(biāo)準(zhǔn)具50耦合至干涉儀100，并且第二部分可不穿過標(biāo)準(zhǔn)具50耦合至干涉儀100。分光儀500可包括例如用于引導(dǎo)第一部分和/或第二部分的光導(dǎo)纖維、光學(xué)棱鏡和/或光學(xué)鏡。因此，光譜C(λ)可具有窄的界限清楚的濾波后的峰P'₁、P'₂、P'₃、…，而不會(huì)引起光譜C(λ)的峰之間的數(shù)據(jù)的重大損失。因此，光譜C(λ)可具有窄的界限清楚的濾波后的峰P'₁、P'₂、P'₃、…，而不會(huì)引起光譜C(λ)的峰之間的強(qiáng)度值的精確度的顯著降低。

在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)不需要從相鄰的透射率峰P1、P2、P3…之間的光譜區(qū)獲取光譜信息時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)具50的最小光譜透射率T_E,MIN可以是非常低的。最小光譜透射率T_E,MIN可以例如低于最大光譜透射率T_E,MAX的10％。最小光譜透射率T_E,MIN可以例如低于最大光譜透射率T_E,MAX的1％。

可通過使測(cè)量的分布M(S_d)與透射率函數(shù)T_E(λ)匹配來確定標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)，其中所述匹配可包括利用互相關(guān)?？梢岳没ハ嚓P(guān)分析使測(cè)量的分布M(S_d)與標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)相比較?？梢酝ㄟ^相關(guān)分析來確定標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)。分布M(S_d)可表示作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的強(qiáng)度值?？衫脴?biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)從測(cè)量的分布M(S_d)來確定標(biāo)定的分布M(S_d,cal(λ))。標(biāo)定的分布M(S_d,cal(λ))可提供作為光譜位置λ的函數(shù)的強(qiáng)度值。標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)可以是具有一個(gè)或多個(gè)可調(diào)節(jié)的參數(shù)的回歸函數(shù)。例如，標(biāo)定函數(shù)S_d,cal(λ)可以是多項(xiàng)式函數(shù)，并且可調(diào)節(jié)的參數(shù)可以是多項(xiàng)式函數(shù)的項(xiàng)的系數(shù)。

標(biāo)定的分布M(S_d,cal(λ))與透射率函數(shù)T_E(λ)的互相關(guān)可提供表示標(biāo)定的分布M(S_d,cal(λ))與透射率函數(shù)T_E(λ)之間的相似度的數(shù)值?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)回歸函數(shù)S_d,cal(λ)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，并且計(jì)算標(biāo)定的分布M(S_d,cal(λ))與透射率函數(shù)T_E(λ)的互相關(guān)，來確定標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)?？梢哉{(diào)節(jié)回歸函數(shù)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，直至標(biāo)定的分布M(S_d,cal(λ))與透射率函數(shù)T_E(λ)的互相關(guān)達(dá)到最大值。當(dāng)標(biāo)定的分布M(S_d,cal(λ))的峰的光譜位置與透射率函數(shù)T_E(λ)的峰的光譜位置大體吻合時(shí)，互相關(guān)可達(dá)到最大值。

標(biāo)準(zhǔn)具50的輔助透射率函數(shù)T_E(λ_cal(S_d))可提供標(biāo)準(zhǔn)具50的作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的透射率。標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)可以表示為具有一個(gè)或多個(gè)可調(diào)節(jié)的參數(shù)的回歸函數(shù)?？梢哉{(diào)節(jié)回歸函數(shù)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，直至測(cè)量的分布M(S_d)與輔助透射率函數(shù)T_E(λ_cal(S_d))的互相關(guān)達(dá)到最大值。

所述方法可包括：

-提供回歸函數(shù)S_d,cal(λ)或(λ_cal(S_d)，

-通過利用回歸函數(shù)從測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布(M(S_d))來確定標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布(M(S_d,cal(λ))，以及

-確定回歸函數(shù)(S_d,cal(λ))的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，使得標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布(M(S_d,cal(λ))與標(biāo)準(zhǔn)具(50)的光譜透射率函數(shù)(T_E,MAX)的互相關(guān)達(dá)到最大值。

所述方法可包括：

-提供回歸函數(shù)S_d,cal(λ)或(λ_cal(S_d)，

-通過利用回歸函數(shù)從標(biāo)準(zhǔn)具(50)的光譜透射率(T_E(λ))來確定輔助透射率(T_E(λ_cal(S_d))，以及

-確定回歸函數(shù)(λ_cal(S_d))的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，使得分布(M(S_d))與輔助透射率(T_E(λ_cal(S_d))的互相關(guān)達(dá)到最大值。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過校驗(yàn)互相關(guān)的最大值是否高于或等于預(yù)定限值，來驗(yàn)證標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)的精確度。如果互相關(guān)的最大值低于預(yù)定限值，則這可以表示標(biāo)定函數(shù)是無(wú)效的。

分光儀500可包括用于監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)具50的操作溫度的溫度傳感器58(見例如圖5)。溫度傳感器58可提供表示標(biāo)準(zhǔn)具50的操作溫度的溫度信號(hào)S_TEMP。溫度傳感器58可提供表示標(biāo)準(zhǔn)具50的基板的操作溫度的溫度信號(hào)S_TEMP。傳感器例如可通過熱電偶、Pt100傳感器或通過P-N結(jié)來實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)具的透射率峰的光譜位置可以精確地被認(rèn)為是操作溫度的函數(shù)。所述方法可包括監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)具50的溫度，并且基于標(biāo)準(zhǔn)具50的溫度來確定透射率峰P1的光譜位置λ_P1。因此，根據(jù)一些實(shí)施方案，裝置包括用于提供表示標(biāo)準(zhǔn)具50的操作溫度的溫度信號(hào)S_TEMP的裝置，以及用于基于標(biāo)準(zhǔn)具50的溫度來確定第一透射率峰P1的光譜位置λ_P1的裝置。

根據(jù)一些實(shí)施方案，由溫度的變化而導(dǎo)致的性能特征的變化可通過表示標(biāo)準(zhǔn)具50的基板的操作溫度的溫度信號(hào)S_TEMP來進(jìn)行考慮，因此提高了標(biāo)定的精確度。標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率峰的作為操作溫度的函數(shù)的光譜位置可以例如由控制單元CNT1來計(jì)算。

由于環(huán)境溫度的變化通常也會(huì)影響到法布里-珀羅干涉儀100的操作溫度，因此溫度漂移將會(huì)發(fā)生在干涉儀100的波長(zhǎng)響應(yīng)中。意外的是，根據(jù)一些實(shí)施方案，表示標(biāo)準(zhǔn)具50的基板的操作溫度的溫度信號(hào)S_TEMP還可用于計(jì)算法布里-珀羅干涉儀100的與溫度有關(guān)的性能特征。此外，根據(jù)一些實(shí)施方案，表示標(biāo)準(zhǔn)具50的基板的操作溫度的溫度信號(hào)S_TEMP可用于計(jì)算系統(tǒng)的任意給定單元的與溫度相關(guān)的性能特征。

圖6b顯示了從圖6a的測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)確定標(biāo)定的光譜X_S(λ)。圖6b中的最高處的曲線顯示了測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)，其可通過改變鏡間隙d_FP以及通過記錄作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的探測(cè)器信號(hào)值S_DET1來獲得。圖6b中的從高處數(shù)的第二條曲線顯示了通過利用標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)從分布M(S_d)確定的標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,cal(λ))?？赏ㄟ^利用標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率T_E(λ)并且通過利用強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1，來從分布M(S_d,cal(λ))確定標(biāo)定的測(cè)量的光譜X_S(λ)。可通過利用強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1來從探測(cè)器信號(hào)值S_DET1確定標(biāo)定的強(qiáng)度值?？赏ㄟ^使標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,cal(λ))除以光譜透射率T_E(λ)來補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)具的濾波效果?？赏ㄟ^與函數(shù)1/T_E(λ)相乘來補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)具的濾波效果。可通過使標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,cal(λ))與函數(shù)1/T_E(λ)相乘，并且通過利用強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1使探測(cè)器信號(hào)值轉(zhuǎn)換成標(biāo)定的強(qiáng)度值，來獲得標(biāo)定的測(cè)量的光譜X_S(λ)。標(biāo)定的測(cè)量的光譜X_S(λ)可代表輸入光LB1的光譜B(λ)。輸入光LB1的標(biāo)定的測(cè)量的光譜X_S(λ)可代表對(duì)象OBJ1的光譜。

圖6c以示例的方式顯示了用于使測(cè)量的分布與標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率匹配的方法步驟。所述匹配可包括使控制信號(hào)值與預(yù)定光譜位置相關(guān)聯(lián)。

在步驟805中，可通過用標(biāo)準(zhǔn)具50對(duì)輸入光LB1進(jìn)行濾波來提供多個(gè)濾波后的峰P'₁、P'₂。

在步驟810中，可通過在濾波后的峰P'₁、P'₂上對(duì)干涉儀100進(jìn)行掃描來測(cè)量分布M(S_d)。

在步驟815中，可通過分析分布M(S_d)的第一峰P'₁來確定第一標(biāo)記信號(hào)值S_d1。第一標(biāo)記信號(hào)值S_d1可與標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)的第一峰P1的光譜位置λ_P1相關(guān)聯(lián)。

在步驟820中，可通過分析分布M(S_d)的第二峰P'₂來確定第二標(biāo)記信號(hào)值S_d2。第二標(biāo)記信號(hào)值S_d2可與標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)的第二峰P2的光譜位置λ_P2相關(guān)聯(lián)。

在步驟830中，可從相關(guān)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)確定標(biāo)定數(shù)據(jù)λ_cal(S_d)和/或S_d,_cal(λ)。

圖7顯示了適用于吸收或反射測(cè)量的裝置700。裝置700可包括分光儀500和光源單元210。光源單元210可提供照明光LB0。裝置700可布置成對(duì)對(duì)象OBJ1進(jìn)行分析。對(duì)象OBJ1例如可以是容納在透明容器中的相當(dāng)數(shù)量的化學(xué)物質(zhì)。對(duì)象OBJ1例如可以是一塊材料。光源單元210可布置成對(duì)對(duì)象OBJ1進(jìn)行照明。分光儀500可布置成接收穿過對(duì)象OBJ1透射的光LB1，和/或接收從對(duì)象OBJ1反射的光LB1。

裝置700可包括標(biāo)準(zhǔn)具50。標(biāo)準(zhǔn)具可布置成對(duì)穿過裝置700的光程而透射的光進(jìn)行濾波。例如，標(biāo)準(zhǔn)具50可位于對(duì)象OBJ1與分光儀500之間。例如，光源單元210可包括標(biāo)準(zhǔn)具50。例如，分光儀500可包括標(biāo)準(zhǔn)具50。例如，標(biāo)準(zhǔn)具可位于光源單元210與對(duì)象OBJ1之間(見圖9)。

圖8a示出了假設(shè)吸收(或反射)測(cè)量情況下，由標(biāo)準(zhǔn)具50對(duì)光進(jìn)行濾波。照射在標(biāo)準(zhǔn)具50上的輸入光LB1可具有輸入光譜B(λ)，并且穿過標(biāo)準(zhǔn)具50透射的濾波后的光LB2可具有濾波后的光譜C(λ)。標(biāo)準(zhǔn)具50可通過對(duì)輸入光LB1進(jìn)行濾波而提供濾波后的光LB2?？赏ㄟ^使輸入光譜B(λ)與標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率T_E(λ)相乘，來獲得濾波后的光譜C(λ)(見式1)。

圖8a的最高處的曲線顯示了標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)。圖8a的從高處數(shù)的第二條曲線顯示了輸入光譜B(λ)。輸入光譜B(λ)例如可以是吸收光譜或反射光譜。圖8a的從高處數(shù)的第三條曲線顯示了濾波后的光譜C(λ)，其是通過用標(biāo)準(zhǔn)具50對(duì)輸入光譜B(λ)進(jìn)行濾波而形成的。圖8a的最低處的曲線顯示了通過在光譜C(λ)的濾波后的峰P'₁、P'₂上對(duì)干涉儀100進(jìn)行掃描而獲得的測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)。

可通過對(duì)法布里-珀羅干涉儀100進(jìn)行掃描來測(cè)量濾波后的光的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)?？赏ㄟ^利用標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)來使測(cè)量的分布M(S_d)轉(zhuǎn)換成標(biāo)定的分布。可通過使測(cè)量的分布M(S_d)與標(biāo)準(zhǔn)具50的光譜透射率T_E(λ)相比較，來對(duì)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)進(jìn)行校驗(yàn)。

當(dāng)透射峰P₁在光譜B(λ)的適度傾斜的部分POR1內(nèi)時(shí)，透射峰P₁的光譜位置λ_P1是精確已知的，并且濾波后的光譜C(λ)的濾波后的峰P'₁的光譜位置可與標(biāo)準(zhǔn)具50的透射峰P₁的光譜位置λ_P1大體吻合。每個(gè)標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、S_d4、…可被分類成匹配的數(shù)值或非匹配的數(shù)值。如果標(biāo)記值S_d1對(duì)應(yīng)于在輸入光譜B(λ)的適度傾斜的部分POR1內(nèi)的峰波長(zhǎng)λ_P1，并且如果標(biāo)記值S_d1與估算的控制信號(hào)值S_cal,d(λ_P1)大體吻合，那么標(biāo)記值S_d1可被分類成匹配的數(shù)值。一個(gè)或多個(gè)光譜位置(例如位置λ₄)可在輸入光譜B(λ)的急劇傾斜的部分POR2內(nèi)。當(dāng)確定和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)時(shí)，可以忽略一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記值S_d4。

用于確定和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)的數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)、…可通過以下方式獲得：

-從測(cè)量的分布M(S_d)確定多個(gè)標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…，

-將兩個(gè)或多個(gè)標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…分類為匹配的標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…，以及

-通過使每個(gè)匹配的標(biāo)記值S_d1、S_d2、S_d3、…與透射率峰P1、P2、P3的精確已知的峰波長(zhǎng)λ_P1、λ_P2、λ_P3、…相關(guān)聯(lián)，來形成數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)。

可通過利用數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)來提高和/或校驗(yàn)標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)的精確度。可通過利用數(shù)據(jù)對(duì)(λ_P1,S_d1)、(λ_P2,S_d2)、(λ_P3,S_d3)來確定修改后的標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)。修改后的標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,_cal(λ)可與初始標(biāo)定函數(shù)稍有不同。修改后的標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)可存儲(chǔ)在例如存儲(chǔ)器MEM3中。

隨后，可通過利用修改后的標(biāo)定函數(shù)S_cal,d(λ)而從測(cè)量的分布M(S_d)提供標(biāo)定的分布M(S_cal,d(λ))，并且通過使標(biāo)定的分布M(S_cal,d(λ))除以標(biāo)準(zhǔn)具50的透射率T_E(λ)，來確定輸入光譜B(λ)的改進(jìn)的估計(jì)B_M(λ)(見式5)。

圖8b顯示了從圖8a的測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)形成了測(cè)量的吸收光譜I₁(λ)/I₀(λ)。圖8b的最高處的曲線顯示了測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)，其可通過改變鏡間隙d_FP以及通過記錄作為控制信號(hào)S_d的函數(shù)的探測(cè)器信號(hào)值S_DET1來獲得。圖8b中的從高處數(shù)的第二條曲線顯示了通過利用標(biāo)定函數(shù)λ_cal(S_d)和/或S_d,cal(λ)從測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)確定的標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,cal(λ))?？赏ㄟ^使標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,cal(λ))除以光譜透射率T_E(λ)來補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)具的濾波效果?？赏ㄟ^與函數(shù)1/T_E(λ)相乘來補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)具的濾波效果。

如果需要，可通過使標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,cal(λ))與函數(shù)1/T_E(λ)相乘，并且通過利用強(qiáng)度標(biāo)定數(shù)據(jù)CPAR1使探測(cè)器信號(hào)值轉(zhuǎn)換成標(biāo)定的強(qiáng)度值，來獲得標(biāo)定的測(cè)量的光譜X_S(λ)。標(biāo)定的測(cè)量的光譜X_S(λ)可代表穿過對(duì)象OBJ1透射的光的光譜，或者由對(duì)象OBJ1反射的光的光譜。

吸收光譜I₁(λ)/I₀(λ)還可利用參考分布來確定。在一個(gè)實(shí)施方案中，不需要確定標(biāo)定的強(qiáng)度值即可確定吸收光譜I₁(λ)/I₀?？赏ㄟ^測(cè)量光譜強(qiáng)度分布而不需要吸收樣本OBJ1來獲得參考分布M_REF(S_d,cal(λ))。參考分布M_REF(S_d,cal(λ))可代表例如照明光LB0的光譜。參考分布M_REF(S_d,cal(λ))可存儲(chǔ)在例如裝置700的存儲(chǔ)器MEM4中?？赏ㄟ^利用標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率T_E(λ)，并且通過利用參考分布M_REF(S_d,_cal(λ))，來從標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,cal(λ))確定測(cè)量的吸收光譜I₁(λ)/I₀(λ)。補(bǔ)償?shù)墓庾V強(qiáng)度分布可通過除以光譜透射率1/T_E(λ)而從標(biāo)定的光譜強(qiáng)度分布M(S_d,_cal(λ))確定，并且可通過使參考分布M_REF(S_d,cal(λ))除以補(bǔ)償?shù)墓庾V強(qiáng)度分布M(S_d,_cal(λ))/T_E(λ)來確定測(cè)量的吸收光譜I₁(λ)/I₀(λ)。

參照?qǐng)D9，標(biāo)準(zhǔn)具50還可位于光源單元210與對(duì)象OBJ1之間。

當(dāng)測(cè)量對(duì)象OBJ1的反射光譜時(shí)，對(duì)象OBJ1可由照明燈進(jìn)行照明。照明燈可具有廣譜。在一個(gè)實(shí)施方案中，照明燈的帶寬可大于或等于分光儀500的探測(cè)范圍。

圖10以示例的方式顯示了干涉儀100，其光學(xué)共振腔已經(jīng)通過刻蝕形成。分光儀500可包括圖10中所示的干涉儀。分光儀500可包括干涉儀，其光學(xué)共振腔已經(jīng)通過刻蝕形成。分光儀500可包括干涉儀100，在鏡110、120的材料層已經(jīng)形成之后，干涉儀100的位于鏡110、120之間的真空區(qū)ESPACE1已經(jīng)通過刻蝕形成。

鏡110可由間隔部115支撐。間隔部115可沉積在鏡120的頂部。干涉儀100可以由一種方法制成，其包括將鏡110的兩層或多層材料層沉積在間隔部115的頂部上。在鏡110的兩層或多層材料層已經(jīng)沉積之后，鏡110、120之間的真空區(qū)ESPACE1可以通過在鏡110、120之間將材料刻蝕掉而形成。

第一鏡110可具有可動(dòng)部分MPOR1，并且第一鏡110可被稱為例如可動(dòng)鏡?？蓜?dòng)鏡110的可動(dòng)部分MPOR1可相對(duì)于固定鏡120移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)鏡間隙d_FP。第二鏡120可被稱為例如固定鏡。

固定鏡120可包括由基板130支撐的多層材料層?？蓜?dòng)鏡110可由間隔層115支撐。間隔層115可形成在固定鏡120的頂部，并且可動(dòng)鏡110可由間隔層115支撐?？蓜?dòng)鏡110可包括例如材料層110a、110b、110c、110d和/或110e。固定鏡120可包括例如材料層120a、120b、120c、120d和/或120e。鏡110、120可通過使用多層反射涂層來實(shí)施。鏡110、120可包括多層反射涂層。固定鏡120的材料層例如可通過在基板130的頂部沉積材料和/或通過局部轉(zhuǎn)換基板130的材料而形成。在固定鏡120的材料層已經(jīng)形成之后，間隔層115可沉積在固定鏡120的頂部。在間隔層115已經(jīng)沉積之后，可動(dòng)部分MPOR1的材料層可通過在間隔層115頂部上沉積可動(dòng)鏡110的材料層而形成。鏡110、120的材料層例如可以是富硅氮化硅、多晶硅、摻雜多晶硅、二氧化硅和/或氧化鋁。所述層例如可通過利用LPCVD工藝進(jìn)行沉積。LPCVD表示低壓力化學(xué)氣相沉積。基板130可以是例如單晶硅或石英玻璃。間隔層115可包括例如二氧化硅。間隔層115基本上可以由二氧化硅組成。間隔層115可以由二氧化硅組成。干涉儀100的鏡110、120之間的真空區(qū)ESPACE1可由刻蝕形成。間隔層115的材料例如可通過利用氫氟酸(HF)來刻蝕掉。鏡110可包括多個(gè)用于引導(dǎo)氫氟酸(HF)進(jìn)入到鏡110、120之間的空間中并且用于移除間隔層115的材料的多個(gè)微型孔H1?？譎1的寬度可以非常小，以至于它們不會(huì)顯著地降低干涉儀100的光學(xué)特性。

可動(dòng)部分MPOR1例如可由靜電致動(dòng)器140來移動(dòng)。靜電致動(dòng)器140可包括兩個(gè)或多個(gè)電極Ga、Gb。V_a表示第一電極Ga的電壓，并且V_b表示第二電極Gb的電壓。當(dāng)在電極Ga、Gb之間施加電壓差V_a-V_b(＝V_ab)時(shí)，電極Ga、Gb可生成靜電吸引力F1。靜電力F1可向固定鏡120拉動(dòng)可動(dòng)部分MPOR1。

靜電致動(dòng)器140可以是堅(jiān)固的和/或機(jī)械穩(wěn)定的和/或防震的。靜電致動(dòng)器140可具有小尺寸。當(dāng)干涉儀100包括靜電致動(dòng)器140時(shí)，干涉儀100可以以較低的成本生產(chǎn)。

干涉儀100可選擇性地包括用于監(jiān)控鏡間隙的電容傳感器。干涉儀100可包括靜電致動(dòng)器140以及用于監(jiān)控鏡間隙的電容傳感器。然而，不一定要使用電容傳感器。多虧使用了用于光譜穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)具，具有靜電致動(dòng)器140的干涉儀100可以在沒有用于監(jiān)控鏡間隙的電容傳感器的情況下實(shí)施。

可通過利用導(dǎo)體CON1和接線端子N1向電極Ga施加電壓V_a。可通過利用導(dǎo)體CON2和接線端子N2向電極Gb施加電壓V_b?？捎墒芸赜诳刂茊卧狢VT1的電壓源提供電壓V_a、V_b?？筛鶕?jù)控制信號(hào)S_d提供電壓V_a、V_b。接線端子N1、N2可以例如是金屬的，并且導(dǎo)體CON1、CON2可以例如粘接到接線端子N1、N2上。

可動(dòng)部分MPOR1的孔部AP1可具有寬度w1。可動(dòng)鏡110的孔部AP1可以是大致平整的，從而提供充足的光譜分辨率。直接施加在孔部AP1上的靜電力的量級(jí)可維持在較低水平，從而保持孔部AP1的平整度。可通過利用大體為環(huán)形的圍繞固定鏡120的孔部AP2的電極Gb來生成用于移動(dòng)可動(dòng)部分MPOR1的靜電力F1。鏡120可選擇性地包括中性電極Gc，其可布置成在掃描過程中通過降低施加在孔部AP1上的力而保持孔部AP1平整。中性電極Gc可與可動(dòng)鏡110的孔部AP1大體相對(duì)。中性電極Gc的電壓可保持為與電極Ga的電壓V_a大致相等，從而減少可動(dòng)鏡110的孔部AP1的變形。電極Ga與Gc之間的電壓差可保持為小于預(yù)定限值，從而減少可動(dòng)鏡110的孔部AP1的變形。因此，可動(dòng)部分MPOR1可由靜電力F1來移動(dòng)，以使得所述力F1拉動(dòng)圍繞孔部AP1的環(huán)形區(qū)域，其中孔部AP1可保持為大體上未受力的區(qū)域。

中性電極Gc可與電極Ga例如通過利用連接部N1b進(jìn)行電連接。環(huán)形電極Gb可圍繞中性電極Gc布置。電極Ga和Gc在干涉儀100的操作光譜區(qū)可以是大致透明的。電極Ga、Gb和Gc可包括例如摻雜的多晶硅，其對(duì)于紅外光LB3可以是大致透明。

當(dāng)在電極Ga、Gb上施加驅(qū)動(dòng)電壓V_ab時(shí)，電極Ga、Gb可生成靜電力F1。驅(qū)動(dòng)壓V_ab可等于電壓差V_a-V_b。電壓可例如通過導(dǎo)體CON1、CON2和接線端子N1、N2施加在電極Ga、Gb上。電極Gc可與電極Ga電連接。鏡110可以是柔性的和/或間隔部115可以是可機(jī)械壓縮的，以使得通過改變靜電力F1的量級(jí)而改變鏡間隙d_FP。可通過改變驅(qū)動(dòng)電壓V_a-V_b(＝V_ab)來改變靜電力F1的量級(jí)。分光儀500可包括驅(qū)動(dòng)電壓?jiǎn)卧?42，其可布置成根據(jù)控制信號(hào)S_d生成驅(qū)動(dòng)電壓V_ab。

鏡110的介于孔部AP1和間隔部115之間的部分可以是柔性的，以便允許改變鏡間隙d_FP?？梢赃x擇鏡110的厚度以便允許反復(fù)的局部彎曲。

向電極Ga、Gb施加第一驅(qū)動(dòng)電壓V_ab可使得將干涉儀100的透射峰P_FP,k調(diào)節(jié)到第一光譜位置(例如位置λ_P1)處，并且向電極Ga、Gb施加不同的第二驅(qū)動(dòng)電壓V_ab可使得將干涉儀100的透射峰P_FP,k調(diào)節(jié)到不同的第二光譜位置(例如位置λ_P2)處。

在正常運(yùn)行過程中，鏡110、120之間的空間ESPACE1可由氣體填充。然而，干涉儀100也可在真空中運(yùn)行，以使得空間ESPACE1中的氣壓大體等于零。

可將通過沉積和刻蝕生產(chǎn)的干涉儀100認(rèn)為具有大體整體結(jié)構(gòu)。所述干涉儀100可以例如是抗震且小的?？蓜?dòng)部分MPOR1的質(zhì)量可以是小的，并且干涉儀100可具有高速的掃描速度?？蓜?dòng)部分MPOR1可以迅速加速至全速的掃描速度。

參照?qǐng)D11，分光儀500可包括具有用于監(jiān)控鏡間隙d_FP的距離傳感器150的干涉儀100。距離傳感器150可以是例如包括兩個(gè)或多個(gè)電容器極板G1、G2的電容傳感器。第一電容器極板G1可附接到第一鏡110上，并且第二電容器極板G2可附接到第二鏡120上，以使得板G1、G2之間的距離取決于鏡間隙d_FP。電容器極板G1、G2可一同形成具有電容C_x的電容器，以使得電容C_x可取決于鏡間隙d_FP。電容值C_x可表示鏡間隙d_FP。電容器極板G1、G2例如可通過導(dǎo)體CONa、CONb連接到電容監(jiān)控單元152上。電容監(jiān)控單元152可提供表示傳感器150的電容C_x的信號(hào)S_d。電容監(jiān)控單元152可提供表示鏡間隙d_FP的信號(hào)S_d。

電容監(jiān)控單元152可布置成例如通過以預(yù)定電流為電容傳感器150充電，并且通過測(cè)量將傳感器150充電至預(yù)定電壓的所需時(shí)間，來測(cè)量電容C_x。電容監(jiān)控單元152可布置成例如通過將電容傳感器150耦合成諧振電路的一部分，并且測(cè)量諧振電路的諧振頻率，來測(cè)量電容C_x。電容監(jiān)控單元152可布置成例如通過利用電容傳感器150反復(fù)地向槽路電容器轉(zhuǎn)移電荷，并且對(duì)達(dá)到預(yù)定的槽路電容器電壓所需的電荷轉(zhuǎn)移周期的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，來測(cè)量電容C_x。

干涉儀100可包括驅(qū)動(dòng)單元142。驅(qū)動(dòng)單元142可例如將數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)S₁₄₀轉(zhuǎn)換成適用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器140的模擬信號(hào)。驅(qū)動(dòng)單元142可提供例如用于驅(qū)動(dòng)靜電致動(dòng)器140或用于驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器140的電壓信號(hào)V_ab。

在一個(gè)實(shí)施方案中，控制單元CNT1可構(gòu)造成提供用于改變鏡間隙d_FP的數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)S₁₄₀，并且控制單元CNT1可布置成接收控制信號(hào)S_d。

分光儀的光譜標(biāo)度可通過使用具有固定的鏡間距的法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具穩(wěn)定下來。標(biāo)準(zhǔn)具的鏡間距可以在干涉儀的掃描過程中保持不變。

標(biāo)準(zhǔn)具50的光學(xué)共振腔可由一種或多種固體材料(優(yōu)選硅Si和/或二氧化硅SiO₂)組成。

分光儀500可以例如在第一移動(dòng)單元中實(shí)施。可以在第一移動(dòng)單元中執(zhí)行從控制信號(hào)值S_d確定光譜位置λ。可以在與第一單元分離開的第二單元中執(zhí)行從控制信號(hào)值S_d確定光譜位置λ。第二單元可以是固定的或移動(dòng)的。固定單元例如可在可訪問的(例如通過因特網(wǎng))服務(wù)器中實(shí)施。

分光儀500可以例如用于遙感應(yīng)用。分光儀500可以例如用于測(cè)量對(duì)象OBJ1的顏色。分光儀500可以例如用于吸收測(cè)量，其中干涉儀100的透射峰可被調(diào)節(jié)至第一光譜位置從而與對(duì)象OBJ1的吸收帶相匹配，并且干涉儀100的透射峰可被調(diào)節(jié)至第二光譜位置從而與參考帶相匹配。分光儀500可例如用于熒光測(cè)量，其中干涉儀的透射峰的第一光譜位置可與從對(duì)象OBJ1發(fā)出的熒光相匹配，并且第二光譜位置可與誘發(fā)熒光的照明光相匹配。

當(dāng)測(cè)量對(duì)象OBJ1的反射光譜時(shí)，對(duì)象OBJ1可由照明光進(jìn)行照明。照明光可具有廣譜。在一個(gè)實(shí)施方案中，照明光的帶寬可以大于或等于分光儀500的探測(cè)范圍。

當(dāng)寬帶光耦合至分光儀中時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)具可提供濾波后的光譜，其在穩(wěn)定的光譜位置處具有多個(gè)濾波后的峰?？赏ㄟ^利用濾波后的峰來確定和/或驗(yàn)證干涉儀100的光譜標(biāo)度?？赏ㄟ^利用法布里-珀羅干涉儀來測(cè)量濾波后的光譜，從而提供測(cè)量的濾波后的光譜。測(cè)量的光譜強(qiáng)度分布M(S_d)可大體復(fù)制出標(biāo)準(zhǔn)具的透射率峰，并且可通過利用分布M(S_d)的峰來確定和/或驗(yàn)證光譜標(biāo)度。特別是，在鏡間隙與控制信號(hào)之間的關(guān)系改變(例如由于操作溫度、機(jī)械振動(dòng)和/或老化的變化)的情況下，分光儀的光譜標(biāo)度可以是穩(wěn)定的。

已知的是，干涉儀100的光譜標(biāo)度的精確度可通過在該精確度所在的標(biāo)準(zhǔn)具的光譜透射率T_E(λ)處確定。Δλ_DEV1可表示透射率峰的實(shí)際光譜位置與所述透射率峰的標(biāo)稱的光譜位置之間的差值。Δλ_DEV2可表示干涉儀的實(shí)際光譜位置與對(duì)應(yīng)于干涉儀的所述實(shí)際光譜位置的標(biāo)定的光譜位置之間的差值。誤差Δλ_DEV2可以例如小于2·Δλ_DEV1。探測(cè)濾波后的光譜的峰的光譜位置的誤差(Δλ_DEV2)可以是例如小于標(biāo)準(zhǔn)具的透射率的峰的已知光譜位置的誤差(Δλ_DEV1)的二倍。

在一個(gè)實(shí)施方案中，光可以通過利用一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)纖維耦合至分光儀中。例如，光可以通過利用一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)纖維從光學(xué)探針向分光儀引導(dǎo)。

術(shù)語(yǔ)“光”可指代在紫外波段、可見波段和/或紅外波段中的電磁輻射。

光譜位置例如可通過提供波長(zhǎng)值和/或通過提供波數(shù)的值來限定。光譜位置例如可通過利用波長(zhǎng)值和/或通過利用波數(shù)的值來限定。光譜標(biāo)度可被稱為例如波長(zhǎng)標(biāo)度。光譜標(biāo)定還可被稱為例如波長(zhǎng)標(biāo)定。光譜標(biāo)定數(shù)據(jù)可被稱為例如波長(zhǎng)標(biāo)定數(shù)據(jù)。

對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)清楚的是能夠理解根據(jù)本發(fā)明的裝置及方法的修改和變型。附圖為原理圖。上述參考隨附附圖所描述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并且不旨在限制由隨附的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。