光學(xué)濾波器可以用于傳輸入射光的光譜帶或光譜組分。例如，高通濾波器以比濾波器的邊緣波長更長的波長傳輸光。相反，低通濾波器以比邊緣波長更短的波長傳輸光。帶通濾波器以接近于在濾波器的帶寬內(nèi)的濾波器的中心波長的波長傳輸光?？烧{(diào)帶通濾波器是其中心波長可以被調(diào)節(jié)或調(diào)整的光學(xué)濾波器。

分光儀可以測量入射光的光譜。掃描式分光儀可以使用一個(gè)或多個(gè)可調(diào)帶通濾波器來選擇入射光的不同的光譜組分。掃描式分光儀通過在測量被傳輸通過可調(diào)帶通濾波器的光的光功率水平時(shí)掃描可調(diào)帶通濾波器的中心波長以便獲得光譜來進(jìn)行操作?？蛇x地，多色型分光儀使用光學(xué)地耦合到用于平行檢測光譜的光電檢測器陣列的波長分散的元件。

傳統(tǒng)的光學(xué)濾波器和分光儀笨重，這限制了其在便攜式感光設(shè)備和器件中的實(shí)用性。線性可變?yōu)V波器已經(jīng)被用于分光儀中來提供波長分離功能。參照圖1A，傳統(tǒng)的線性可變?yōu)V波器10可以利用白光進(jìn)行照射，其包括上部11、中部12和底部13多波長光束。上部11、中部12和底部13多波長光束可以照在線性可變?yōu)V波器10上于相應(yīng)的上部11A、中部12A和底部13A位置。線性可變?yōu)V波器10可具有沿著x軸線18線性變化的帶通的中心波長。例如，濾波器10可在上部位置11A傳輸短波峰11B；在中部位置12A傳輸中波峰12B；以及在底部位置13A傳輸長波峰13B。

參考圖1B，傳統(tǒng)的分光儀19可包括圖1A中的線性可變?yōu)V波器10、設(shè)置在線性可變?yōu)V波器10的上游的錐形光管14和設(shè)置在線性可變?yōu)V波器10的下游的光電檢測器的線性陣列15。在操作中，非平行的入射光16可通過光管14調(diào)節(jié)以產(chǎn)生部分平行的光束17。線性可變?yōu)V波器10可傳輸不同波長的光，如以上參照圖1A所述。錐形光管14可以減小入射光16的立體角，從而改善線性可變?yōu)V波器10的光譜選擇性。光電檢測器的線性陣列15可以檢測不同波長的光的光功率水平，從而獲得入射光16的光譜(未示出)。

錐形光管14通?？梢允欠止鈨x19的最大的元件。準(zhǔn)直元件，諸如錐形光管14，可能是需要的，因?yàn)樵跊]有它的情況下，線性可變?yōu)V波器的光譜選擇性被丟失。這種情況可能會發(fā)生，因?yàn)榫€性可變?yōu)V波器10包括薄的介質(zhì)膜的堆疊。薄膜濾波器的波長選擇屬性一般取決于入射光的傾斜角度，這可能使薄膜濾波器的光譜選擇性和波長準(zhǔn)確性劣化。

附圖簡述

圖1A是關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)的線性可變?yōu)V波器的圖示；

圖1B是關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的包括圖1A中的線性可變?yōu)V波器的傳統(tǒng)光學(xué)分光儀的圖示；

圖2A是光學(xué)濾波器的圖示，其包括相對于彼此分隔開的且固定的一對橫向可變帶通濾波器；

圖2B是圖2A中的橫向可變帶通濾波器的中心波長依賴關(guān)系的圖示；

圖2C是圖2A中的光學(xué)濾波器的側(cè)視圖的圖示，示出了光學(xué)濾波器進(jìn)行空間濾波的原理；

圖3是圖2A中的光學(xué)濾波器在側(cè)面剖視圖中的圖示，示出了光學(xué)濾波器的接受角；

圖4A是包括直光管的耦合了濾波器的光學(xué)分光儀組件的頂視圖的圖示；

圖4B是圖4A中的耦合了濾波器的光學(xué)分光儀組件的側(cè)面剖視圖的圖示；

圖4C是圖4A中的耦合了濾波器的光學(xué)分光儀組件的頂視圖的圖示；

圖5是圖4A和圖4B中的光學(xué)分光儀組件的側(cè)視圖的圖示，其中包括了傾斜的中繼光管以用于流體或流動(dòng)的細(xì)粒度的材料的傳輸光譜測量；

圖6A和圖6B分別是裝配有具有板腔(slab cavity)的流動(dòng)比色管的分光儀組件的頂視圖和側(cè)面剖視圖的圖示；

圖7A和圖7B分別是裝配有具有圓柱腔(cylindrical cavity)的流動(dòng)比色管的分光儀組件的頂視圖和側(cè)面剖視圖的圖示；

圖8A-8D是分段了的橫向可變光學(xué)濾波器的示意平面視圖；

圖9是包括圖8A中的被分段了的第一光學(xué)濾波器和第二光學(xué)濾波器以及光電檢測器陣列的光學(xué)組件的示意剖視圖；

圖10A是包括圖8B中的分段了的橫向可變光學(xué)濾波器及2D光電檢測器陣列的光學(xué)組件的三維視圖；

圖10B是包括圖8B中的分段了的橫向可變光學(xué)濾波器及多個(gè)光電檢測器陣列的光學(xué)組件的示意三維視圖的圖示；

圖11是包括圓偏振器的光學(xué)濾波器組件的示意側(cè)視圖；

圖12A是包括用于多光譜成像的光學(xué)目標(biāo)的光學(xué)組件的側(cè)面剖視圖的圖示；

圖12B是覆蓋到圖12A中的光學(xué)組件的二維檢測器陣列上的目標(biāo)的圖像的平面視圖的圖示；以及

圖13、圖14和圖15是所公開的光學(xué)分光儀組件的各種實(shí)施例的制造方法的流程圖。

詳細(xì)描述

以下詳細(xì)描述參照了所附的附圖。在不同的附圖中的相同的數(shù)字可以標(biāo)識相同的或相似的元素。

圖2A和圖2B是用于根據(jù)以下描述的示例實(shí)施例對光進(jìn)行光譜濾波的光學(xué)組件20(圖2A)的圖示。例如，光學(xué)組件20可以包括在信號光23的光路22上以距離L分隔開的順序地設(shè)置的第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B。第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可以在光路22中相對于第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A固定在第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的下游。換句話說，第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可以設(shè)置成且固定成使得其不可以相對于第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A進(jìn)行橫向移動(dòng)。如在圖2B中所示，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B中的每個(gè)均可具有帶通中心波長λ_T，其以相互協(xié)調(diào)的(mutually coordinated)方式進(jìn)行變化，即，沿著由x軸線表示的公共第一方向25的距離進(jìn)行變化。第一方向25橫向于光路22。本文所使用的術(shù)語“橫向可變”被定義為指的是帶通中心波長λ_T在橫向于光路22的任何方向(諸如，例如第一方向25)上的變化。通過非限制性的示例的方式，圖2A中的第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的帶通中心波長λ_T可具有相應(yīng)的單調(diào)性，如圖2B中所示的線性依賴關(guān)系24A、24B。在沿著第一方向25的距離上的、通過x坐標(biāo)表示的分別為第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的中心波長依賴關(guān)系λ_1T(x)和λ_2T(x)相對于彼此可以相同或可以相對于彼此偏移。例如，中心波長依賴關(guān)系λ_1T(x)和λ_2T(x)可以是使得λ_2T(x)＝λ_1T(x+x₀)，其中x₀是常數(shù)；或者成比例，例如λ_2T(x)＝cλ_1T(x)，其中c是常數(shù)，例如0.9<c<1.1。本文所使用的關(guān)于帶通中心波長λ_T的術(shù)語“協(xié)調(diào)的方式(coordinated fashion)”或“相互協(xié)調(diào)的”被定義為指的是分別為第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的中心波長依賴關(guān)系λ_1T(x)和λ_2T(x)之間的預(yù)先確定的函數(shù)關(guān)系。

光學(xué)組件20的配置可以使光學(xué)組件20關(guān)于一定準(zhǔn)直程度的信號光23的光譜選擇性的依賴關(guān)系能夠相比于第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B關(guān)于該一定準(zhǔn)直程度的信號光23的光譜選擇性的相應(yīng)的依賴關(guān)系而被減輕。光學(xué)組件20的該性能的改善可以是由于圖2C中所示出的空間濾波作用的結(jié)果。在波長為λ₀的單色光中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可以近似地由具有對應(yīng)于沿著x軸的位置的“開口”26的狹縫來表示，其中中心波長λ_T＝λ₀。在“開口”26的外面，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B對于波長為λ₀的單色光可以基本上是不透明的?！伴_口”26定義接受錐或立體角27(2θ)，其取決于濾波器之間的距離L。立體角27之外的任何射線可被阻擋，這改善了第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的光譜選擇性。

圖2A-2C中的光學(xué)組件20的操作可以通過參照圖3來進(jìn)一步被闡釋，其示出了在側(cè)面剖視圖中的光學(xué)組件20。如在圖3中所示，對于第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B二者，以x坐標(biāo)進(jìn)行示出的中心波長λ_T可以沿著第一方向25從左邊到右邊進(jìn)行增加。在圖3中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的帶通中心波長λ_T可以線性地依賴于x坐標(biāo)：

λ_T＝λ₀+DΔx (1)

其中，λ₀表示基準(zhǔn)點(diǎn)x₀的基準(zhǔn)帶通中心波長，D表示比例系數(shù)，本文稱之為橫向可變?yōu)V波器的“斜率”，以及Δx表示相對于基準(zhǔn)點(diǎn)x₀的偏移。斜率D可對應(yīng)于圖2B中的可能彼此相同的但可能不一定彼此相同的線性依賴關(guān)系24A和24B的斜率。與線性依賴關(guān)系24A和24B的相同的斜率的偏差可能在某些應(yīng)用中是優(yōu)勢。

在圖3的示例實(shí)施例中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可以彼此對準(zhǔn)，使得對應(yīng)于第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的基準(zhǔn)帶通中心波長λ₀的基準(zhǔn)點(diǎn)x₀被直接設(shè)置在對應(yīng)于第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的基準(zhǔn)帶通中心波長λ₀的基準(zhǔn)點(diǎn)x₀之下。第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A可用作關(guān)于第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的空間濾波器，定義關(guān)于第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的接受角30。接受角30可以由基準(zhǔn)波長為λ₀的左邊緣線31L和右邊緣線31R來限定，每個(gè)邊緣線以與法向32成角度θ傳播到第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B并照射第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B于相同的基準(zhǔn)點(diǎn)x₀。接受角30可以如下源自于第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的通帶33A。

在圖3中的示例實(shí)施例中所示出的幾何圖形中，左邊緣射線31L可以照射第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A于位置x₀-Δx處。在該位置處的傳輸波長λ_L可以是按照方程(1)λ_L＝λ₀-DΔx的。因?yàn)樽筮吘壘€31L在基準(zhǔn)波長λ₀，所以做邊緣線31L可以根據(jù)第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的通帶33A的寬度被減弱；為了說明該示例，10dB的寬度采取的是2DΔx。因此，左邊緣線31L可以被減弱10dB。類似地，右邊緣線31R可以照射第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A于位置x₀+Δx處。在該位置處的傳輸波長λ_R可以是按照方程(1)λ_R＝λ₀+DΔx的。右邊緣線31R也可以被減弱10dB。在接受角30內(nèi)的處于基準(zhǔn)波長λ₀的所有射線都可以被減弱比10dB更小的值；且在接受角30外的處于基準(zhǔn)波長λ₀的所有射線可以被減弱比10dB更大的值。第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A可以用作空間濾波器，有效地限制通過被第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B按各個(gè)波長分隔開的入射光的數(shù)值孔徑(NA)。這可能導(dǎo)致針對一定程度的準(zhǔn)直度的信號光23光學(xué)組件20的光譜選擇性的對應(yīng)的依賴關(guān)系相比于單個(gè)的第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的光譜選擇性的對應(yīng)的依賴關(guān)系的減弱。如果在光學(xué)組件20中缺少第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A，光學(xué)組件20的光譜選擇性將更加取決于信號光23的準(zhǔn)直程度。一般地，信號光23可以是由于樣本(未示出)的散射或發(fā)光引起的結(jié)果，使得信號光23未被準(zhǔn)直。在缺少第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的情況下缺乏準(zhǔn)直的信號光23將導(dǎo)致整個(gè)光譜選擇性變得更差，除非使用專門的準(zhǔn)直元件，如錐形光管。本文中的術(shù)語“光譜選擇性”包括參數(shù)通帶寬度、雜散光抑制、帶內(nèi)和帶外阻擋等。

對于小角度θ，例如θ<5°。

θ≈Δx/L (2)，或

L≈Δx/θ (3)

其中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B之間的空間填裝具有折射率n的透明介質(zhì)，方程(3)則變?yōu)?/p>

L/n≈Δx/θ (4)

方程(4)可以定義濾波器間的距離L、濾波器間隙的折射率n、沿著第一方向25的對應(yīng)于第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的帶寬的橫向距離Δx以及得到的接受半角θ之間的近似關(guān)系。由于入射的非零角度，更精確的關(guān)系可以考慮波長偏移量，其一般導(dǎo)致帶通中心波長λ_T的藍(lán)移(即，向更短的波長)。例如，照射第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A于位置x₀+DΔx處的處于基準(zhǔn)波長λ₀的右邊緣線31R可以傾斜角度θ，其使第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的傳輸特性移到更短的波長。如果該波長依賴關(guān)系被考慮，通道33A的肩部可以移到左邊，即更短的波長：

其中，n_eff表示第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的有效折射率。

雖然在圖2B中第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B具有如以上方程(1)定義的線性可變帶通中心波長λ_T，但是第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的中心波長λ_T可以在第一方向25上單調(diào)非線性地(例如，拋物線地或指數(shù)級地)增加或減少。帶通中心波長λ_T依賴關(guān)系還可以是非漸進(jìn)的，如逐步的。在沿著第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的第一方向25的x坐標(biāo)上的帶通中心波長λ_T的依賴關(guān)系可以是相同的，或可以是不同的，以實(shí)現(xiàn)對光學(xué)組件20的接受角度和/或波長響應(yīng)的優(yōu)化或變化。在一個(gè)實(shí)施例中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的帶通中心波長λ_T可以彼此對準(zhǔn)，使得連接對應(yīng)于第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的相同帶通中心波長λ_T的位置的線形成與第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的法向32成小于45度的角度。對于與法向32成非零角度，接受錐30可出現(xiàn)傾斜。因此，通過使第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B相對于彼此在第一方向25上偏移來改變接受錐30是可能的。而且，該角度可以沿著第一方向(x軸)25改變。

為了獲得更好的總體通過量，可優(yōu)選的是使對應(yīng)于第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的帶寬的沿著第一方向25的橫向距離Δx₁大于對應(yīng)于第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的帶寬的沿著第一方向25的對應(yīng)的橫向距離Δx₂。在一個(gè)實(shí)施例中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B中每個(gè)均可具有不大于對應(yīng)的帶通中心波長λ_T的10％的3dB通帶。

第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和/或第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可包括含兩個(gè)、三個(gè)及更多不同的材料的薄膜層堆疊，例如，高折射率和/或吸收層可以用于降低第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和/或第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B中的每個(gè)的整體厚度。第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和/或第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可包括衍射光柵，如，子波長光柵、二向色性聚合物等。另外的橫向可變帶通光學(xué)濾波器可以被提供于光路中，該另外的濾波器具有以與第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和/或第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的帶通中心波長協(xié)調(diào)的方式變化的帶通中心波長。

圖4A和圖4B是根據(jù)以下描述的示例實(shí)施例的光學(xué)分光儀組件40的圖示。例如，圖4A和圖4B中的光學(xué)分光儀組件40包括圖2A中的光學(xué)組件20，且還可以包括在第一端部41A和第二端部41B之間延伸的光纖41，以用于引導(dǎo)信號光23從第一端部41A到第二端部41B。

光導(dǎo)管42可以在其第一表面42A和第二表面42B之間延伸。第一表面42A可以經(jīng)由氣隙或通過直接物理接觸光學(xué)地耦合到光纖41的第二端部41B，以用于接收信號光23并將信號光23在光導(dǎo)管42中從第一表面42A引導(dǎo)到第二表面42B。第二表面42B可以光學(xué)地耦合到第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A，以用于接收沿著光路22傳播的信號光23。多元件傳感器43，諸如光電檢測器陣列，可以光學(xué)地耦合到第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B。傳感器43可包括沿著第一方向25設(shè)置的光電檢測器43A，以用于對被傳播通過第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的信號光23進(jìn)行波長選擇性檢測。

在圖4A和圖4B中示出的示例實(shí)施例中，光導(dǎo)管42可包括均勻透明材料的平面平行板，例如玻璃或注射成型的透明塑料材料。該板可具有多個(gè)外表面，例如第一表面42A和第二表面42B，其可以是平坦的或彎曲的。板可以被配置用于信號光23的非約束的傳播，例如，板可以是連續(xù)的或中空的。板可以設(shè)置成大致平行于第一方向25，以及可選地，機(jī)械地耦合到第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A。

信號光23的部分23A可以從第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A被反射。部分23A可包括波長不是在第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的特定的反射位置處的傳輸波長的光。為了回收部分23A，光導(dǎo)管42可以包括反射壁或壁44，以用于將被反射的光部分23A的至少一部分重定向回到第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A。

轉(zhuǎn)到圖4C，根據(jù)以下描述的實(shí)施例示出了光學(xué)分光儀組件45。圖4C中的光學(xué)分光儀組件45還可以包括屈的光導(dǎo)管46，而不是直的光導(dǎo)管42。屈的光導(dǎo)管46可實(shí)現(xiàn)更緊湊的機(jī)械配置。屈的光導(dǎo)管46可具有第一表面42A、第二表面42B和第三表面42C，例如，在第一表面42A和第二表面42B之間的光路22中設(shè)置的平坦的表面或彎曲的表面，以用于接收來自第一表面42A的信號光23并使信號光23反射朝向第二表面42B。第三表面42C可選地是鏡面的，或可以當(dāng)屈的光導(dǎo)管46的反射率足夠高到用于信號光23進(jìn)行整體內(nèi)反射(TIR)：n>1/sin(α)(其中)的反射時(shí)保留未涂覆的，其中n是光導(dǎo)管46的反射率且α是信號光23在第三表面42C上的入射角。直光導(dǎo)管42或屈的光導(dǎo)管46可以包括耦合到多個(gè)個(gè)體光纖的多個(gè)光導(dǎo)管分支，未示出。

參照圖5，根據(jù)以下描述的示例實(shí)施例示出了光學(xué)分光儀組件50。圖5中的光學(xué)分光儀組件50可以包括光學(xué)地耦合到光纖41的第一端部41A的光學(xué)探頭52，以用于當(dāng)樣本51利用照明光53而被照亮?xí)r收集從流體或細(xì)粒度的樣本51發(fā)出的信號光23，以及用于將信號光23引導(dǎo)到光纖41的第一端部41A。在圖5中示出的示例實(shí)施例中，流體或細(xì)粒度的樣本51被保存于在底部具有透明的窗口58的比色管55中，以用于傳輸通過發(fā)出的光53。例如，信號光23可以表示傳輸?shù)陌l(fā)出的光53，或散射的照明光53，或照亮，諸如熒光或磷光。

仍然參照圖5，光學(xué)探頭52可以包括在其第一端部59A和第二端部59B之間延伸的中繼光管59。離光纖41最遠(yuǎn)的、本文稱之為“遠(yuǎn)端”的第一端部59A，可以被配置用于接觸或插入到樣本51中，從而收集從樣本51發(fā)出的信號光23，且緊靠近光纖41的、本文稱之為“近端”的第二端部59B可以被配置用于光學(xué)地且機(jī)械地耦合到光纖41的第一端部41A。光學(xué)探頭52的中繼光管59可以被配置用于在中繼光管的主體中的信號光23從第一端部59A到第二端部59B的非約束的傳播。例如，中繼光管59可以由玻璃或剛性透明的、化學(xué)惰性的塑料制成，以便其可以向下插入通過流體或細(xì)粒度的覆蓋層57到樣本51。中繼光管59還可以被制成中空的且具有鏡面的內(nèi)壁。

在圖5中示出的示例實(shí)施例中，中繼光管59的第一(遠(yuǎn)端)端部59A可包括傾斜的光學(xué)表面56，其可以使樣本51在第一方向54上流動(dòng)以對傾斜的光學(xué)表面56產(chǎn)生壓力，其可以便于信號光23的收集，特別是用于細(xì)粒度的樣本51或包括流體懸浮的固體材料的樣本51。

要理解的是，中繼光管59僅是光學(xué)探頭52的一個(gè)可能的實(shí)施例。光學(xué)探頭52的其他的實(shí)施例可包括輻照度探頭、反射/后向散射探頭、傳輸比色管、氧探頭、熒光或磷光探頭等。例如，光纖41可包括分叉光纖，其包括用于將發(fā)出的光53傳遞到傳輸比色管的分支。

現(xiàn)在參照圖6A和圖6B，流體分光儀光學(xué)組件60的示例實(shí)施例，可包括用于提供發(fā)出的光53的光源61、大致平行于第一方向25延伸的細(xì)長的光學(xué)比色管62(圖6B)、圖2A中的光學(xué)組件20和傳感器43。

細(xì)長的光學(xué)比色管62可包括用于接收流體形式的樣本51的入口63A、限定與入口63A流體連通的腔65的基本上透明的側(cè)壁64，以用于在傳輸發(fā)出的光53通過側(cè)壁64時(shí)接收和包含樣本51，以用于照亮在腔65中接收的樣本51。當(dāng)被照亮?xí)r，腔65所接收的樣本51發(fā)出信號光23。透明的側(cè)壁64可以被配置用于傳輸信號光23通過透明的側(cè)壁64，以用于使信號光23光學(xué)地耦合到第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A，以用于沿著光路22進(jìn)行傳播。細(xì)長的光學(xué)比色管62還可以包括與腔65流體連通的出口63B，以用于輸出利用照明光53而被照亮的樣本51。

傳感器43可以光學(xué)地耦合到第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B。傳感器43的光電檢測器43A可以沿著第一方向25進(jìn)行設(shè)置，以用于對被傳播通過第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的信號光23進(jìn)行波長選擇性檢測。為了對腔65中的樣本23進(jìn)行更均勻的照亮，光源61可以是如圖6B中所示為細(xì)長的，大致平行于第一方向25進(jìn)行延伸。例如，可以使用沿著第一方向25延伸的具有鎢螺旋的白熾燈。細(xì)長的光學(xué)比色管62的壁64可用作便于反射或聚焦照明光53到包含樣本51的腔65和/或便于反射或聚焦信號光23到傳感器43的透鏡(圖6A)。

在圖6A和圖6B中所示的示例實(shí)施例中，腔65具有平行于第一方向25延伸的板部分65A，如，平面平行板。這可以使液體樣本23在腔65中是薄的，例如，如果光源61具有高光功，例如當(dāng)光源61包括激光源或耦合到激光源時(shí)，則比1mm更薄，或比2mm更薄。小的厚度對于獲得由水的振動(dòng)頻率所主導(dǎo)的水溶液的吸收光譜可能是有用的。

轉(zhuǎn)到圖7A和圖7B，示出了流體分光儀光學(xué)組件70的示例實(shí)施例。圖7A和圖7B中的流體分光儀光學(xué)組件70包括具有入口73A、出口73B、限定具有含光軸75B的圓柱部分75A的腔75的透明的側(cè)壁74的流動(dòng)比色管72，其可以基本上平行于第一方向25延伸。腔75的圓柱部分75A允許在其中保存更大體積的樣本51，其可以更適用于獲得對有機(jī)溶液的光譜吸收。具體的應(yīng)用可以要求其他的路徑長度。類似于圖6A和圖6B中的流體分光儀光學(xué)組件60，圖7A和圖7B中的流體分光儀光學(xué)組件70的透明的側(cè)壁74可用作便于反射或聚焦照明光53到包含樣本51的腔75和/或便于反射或聚焦信號光23到傳感器43的透鏡(圖7A)。

在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器43可包括光電檢測器的2D陣列，包括多行光電檢測器43A。優(yōu)選地，每個(gè)這樣的行可平行于第一方向25延伸。光電檢測器的2D陣列可用于同時(shí)獲得在不同波長范圍內(nèi)的信號光23的光譜。

在示例實(shí)施例中，光學(xué)組件20(圖2A)的第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A或第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B，或者第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B二者可以被分段。圖8A-8D是根據(jù)以下描述的示例實(shí)施例的光學(xué)組件的示意平面視圖的圖示。具體地參考圖8A，光學(xué)組件80A的第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A或第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B每個(gè)可包括如在第一方向25上邊靠邊進(jìn)行布置的、用于第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A的帶通光學(xué)濾波器分段81A、82A、83A、84A的陣列85A；以及在第一方向25上邊靠邊進(jìn)行布置的、用于第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的帶通光學(xué)濾波器分段81B、82B、83B、84B的陣列85B。

第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A的每個(gè)帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A可具有不同于直接相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A的傳輸中心波長λ_T的橫向的不變(即常數(shù))的傳輸中心波長λ_T。例如，第二帶通光學(xué)濾波器分段82A的傳輸中心波長λ_T可以不同于第一帶通光學(xué)濾波器分段81A的傳輸中心波長λ_T和第三帶通光學(xué)濾波器分段83A的傳輸中心波長λ_T等。相同的規(guī)則可以支持用于第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B：第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的每個(gè)帶通光學(xué)濾波器分段81B、82B、83B、84B可以具有不同于直接相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81B-84B的傳輸中心波長λ_T的橫向的不變的(即常數(shù))傳輸中心波長λ_T。因此，第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的帶通中心波長可從段到段逐步地橫向變化和/或從段到段非單調(diào)地橫向變化。

如在圖8A中箭頭82所示，第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的帶通光學(xué)濾波器分段81A、81B、81C和81D的傳輸中心波長λ_T可以是相互協(xié)調(diào)的。通過非限制性的示例的方式，傳輸中心波長λ_T可彼此相同：第一帶通光學(xué)濾波器分段81A的傳輸中心波長λ_T可以與第二帶通光學(xué)濾波器分段81B的傳輸中心波長λ_T相同，等等。第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的對應(yīng)的帶通光學(xué)濾波器分段的傳輸帶寬可以彼此相同，例如，不大于帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A的對應(yīng)的傳輸中心波長λ_T的10％，或更優(yōu)選地不大于其2％。為了獲得光學(xué)組件80A更好的整體上通過量，第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A的傳輸帶寬可以大于第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的對應(yīng)的帶通光學(xué)濾波器分段81B-84B的傳輸帶寬。通過說明的、非限制性的示例的方式，第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A的傳輸帶寬可以不大于帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A的對應(yīng)的傳輸中心波長λ_T的2％，而第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的帶通光學(xué)濾波器分段81B-84B的傳輸帶寬可以不大于帶通光學(xué)濾波器分段81B-84B的對應(yīng)的傳輸中心波長λ_T的1％。

轉(zhuǎn)到圖8B，根據(jù)示例實(shí)施例的光學(xué)組件80B可以是二維(2D)分段的光學(xué)濾波器組件。光學(xué)組件80B的第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B分別可包括帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A的2D陣列和帶通光學(xué)濾波器分段81B-84B的2D陣列。通過說明的方式，第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A可包括四個(gè)一維陣列85A、86A、87A、88A，邊靠邊地在第二方向25’上布置并被組合成二維陣列，每個(gè)這樣的一維陣列85A-88A包括具有對于整個(gè)二維陣列獨(dú)有的傳輸中心波長λ_T的并在第一方向25上邊靠邊進(jìn)行布置的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A。類似地，第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B可包括一維陣列85B、86B、87B、88B，邊靠邊地在第二方向25’上布置并被組合成二維陣列，每個(gè)這樣的一維陣列85B-88B包括具有獨(dú)有的傳輸中心波長λ_T的并在第一方向25上邊靠邊進(jìn)行布置的帶通光學(xué)濾波器分段81B-84B。第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A和帶通光學(xué)濾波器分段81B-84B的傳輸中心波長λ_T可沿著第一方向25及沿著垂直于第一方向25的并橫向于光路22(未在圖8A、8B中示出)的第二方向25’相互協(xié)調(diào)。在一個(gè)實(shí)施例中，分隔開第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B中的至少一個(gè)的相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A或81B-84B的黑色網(wǎng)格89可以被提供用于抑制在相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A或81B-84B之間的光泄漏。

根據(jù)公開內(nèi)容的一個(gè)方面，相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A和81B-84B的傳輸中心波長λ_T對于每個(gè)陣列85A-88A和85B-88B不一定是連續(xù)的，即，不一定按遞增順序或遞減順序進(jìn)行設(shè)置。第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的逐步橫向可變的帶通中心波長不一定單調(diào)遞增或遞減。事實(shí)上，可能優(yōu)選的是“擾亂(scramble)”傳輸中心波長λ_T，從而每個(gè)陣列85A-88A和85B-88B的相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A和81B-84B在傳輸中心波長λ_T方面按比傳輸中心波長λ_T的“典型”波長增加更大的量級進(jìn)行區(qū)分。通過非限制性示例的方式，參照圖8C，對于每個(gè)陣列85A-88A，示出了分段的濾波器80C的相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A和81B-84B的傳輸中心波長λ_T(以納米計(jì))。在圖8C中，頂行88A的左上分段81A具有傳輸中心波長λ_T＝700nm，而其右邊的直接鄰居82A具有傳輸中心波長λ_T＝900nm，及其下邊的直接鄰居87A具有傳輸中心波長λ_T＝1050nm。第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A和81B-84B的傳輸中心波長λ_T可以按恒定的或可變的波長步長散布在波長范圍內(nèi)，使得第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A和81B-84B的傳輸中心波長λ_T至少相差恒定的或可變的波長步長的整數(shù)倍。例如，如果波長步長是25nm，即，帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A和/或81B-84B的傳輸中心波長λ_T包括值700nm；725nm；750nm等，第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A和81B-84B的傳輸中心波長λ_T可至少按照125nm＝5*25nm進(jìn)行區(qū)分，即，5倍的波長步長。例如，在每個(gè)個(gè)體陣列85A-88A中的相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段的傳輸中心波長λ_T之間的最小差值，即是在圖8C中的水平方向上，是在底部陣列85A中的最左側(cè)的底部帶通光學(xué)濾波器分段81A(1000nm)和82A(875nm)之間。圖8C中的每個(gè)個(gè)體陣列85A-88A中的其他差值，即在水平方向上，則比較大。在這個(gè)示例中豎直方向上的差值可能有點(diǎn)小，例如，至少75nm＝3*25nm，即，3倍的波長步長。因此，水平的或豎直的光學(xué)濾波器分段81A-84A和/或81B-84B的傳輸中心波長λ_T之間的差值可以至少是3倍的波長步長。波長步長可以是可變的，即，光學(xué)濾波器分段81A-84A和/或81B-84B的傳輸中心波長λ_T可包括，例如值700nm；711nm；722nm；733nm等。光學(xué)濾波器分段81A-84A和/或81B-84B的總數(shù)當(dāng)然也是可以變化的。第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A或第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A可包括有色玻璃、吸收色素或染料，以用于對波長不是帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A的對應(yīng)的通帶中的波長的光進(jìn)行吸收。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A或第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B可具有分段的部分和連續(xù)變化的部分。例如，參照圖8D，光學(xué)組件80D的上游濾波器321A是連續(xù)變化λ_T的濾波器，且光學(xué)組件80D的下游濾波器321B包括連續(xù)變化的部分21B’和分段的部分21B’。類似于圖2A中的光學(xué)組件20，圖8D中的光學(xué)組件80D的這些上游濾波器321A和下游濾波器321B的帶通中心波長可以沿著第一方向25和/或沿著第二方向25’以相互協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行變化。

轉(zhuǎn)到圖9，且進(jìn)一步參照圖2A和圖8A，光學(xué)分光儀組件90可包括傳感器93，其光學(xué)地耦合到圖2A中的光學(xué)組件20的第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B或圖8A中的光學(xué)組件80A的第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B。傳感器93可具有一維陣列的光電檢測器93A，其沿著第一方向25進(jìn)行設(shè)置且在各個(gè)光電檢測器93A之間以邊界93B分隔開。因此，光電檢測器93A可以被設(shè)置用于對傳播通過第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的信號光23進(jìn)行波長選擇性檢測。對于包括圖8A中的光學(xué)組件80A的實(shí)施例，傳感器93可具有對應(yīng)于每個(gè)分段81B-84B的一個(gè)光電檢測器。在圖9中示出的示例實(shí)施例中，黑色網(wǎng)格89可以在第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的相鄰的帶通光學(xué)濾波器分段81B-82B、82B-83B和83B-84B之間并且沿著光電檢測器93A之間的邊界93B進(jìn)行設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，如所示，黑色網(wǎng)格89可以在第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A或第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B之間延伸。

參考圖10A，根據(jù)示例實(shí)施例的光學(xué)分光儀組件100A可包括光學(xué)地耦合到圖8B中的光學(xué)組件80B或圖8D中的光學(xué)組件80D的第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的傳感器103。傳感器103可具有光學(xué)地耦合到第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B并具有沿著第一方向25和第二方向25’設(shè)置的光電檢測器103A的光電檢測器103A的二維陣列，以用于對傳播通過第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的信號光23進(jìn)行波長選擇性檢測。

轉(zhuǎn)到圖10B，根據(jù)示例實(shí)施例的光學(xué)分光儀組件100B可包括沿著第二方向25’邊靠邊設(shè)置的并光學(xué)地耦合到圖8B中的光學(xué)組件80B的或圖8D中的光學(xué)組件80D的第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的多個(gè)傳感器105、106、107、108。傳感器105-108中的每個(gè)可包括沿著第一方向25延伸的光電檢測器陣列。例如，第一傳感器105可包括沿著第一方向25延伸的光電檢測器105A的陣列；第二傳感器106可包括沿著第一方向25延伸的光電檢測器106A的陣列；第三傳感器107可包括沿著第一方向25延伸的光電檢測器107A的陣列；以及第四傳感器108可包括沿著第一方向25延伸的光電檢測器108A的陣列。傳感器105-108可以沿著第二方向25’被分隔開，或可以被連接。每個(gè)傳感器105-108可以光學(xué)地耦合到第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B。每個(gè)傳感器105-108可以具有對應(yīng)的可操作波長范圍和光學(xué)地耦合到傳感器105-108的對應(yīng)的多個(gè)帶通光學(xué)濾波器分段85B-88B。通過非限制性示例的方式，基于硅(Si)的傳感器陣列可以被用于在200nm和1100nm之間的可見的近紅外波長范圍，且基于砷化鎵銦(InGaAs)的傳感器陣列可被用于在500nm和2600nm之間的紅外波長范圍。多個(gè)帶通光學(xué)濾波器分段85B-88B(以及，相應(yīng)的，85A-88A)的傳輸中心波長λ_T可在對應(yīng)的光電檢測器陣列105-108的可操作的波長范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。以這種方式，多光譜光學(xué)分光儀組件可以被構(gòu)造。還要注意的是，圖8A-8D中的光學(xué)組件80A-80D的分段的濾波器配置和圖10A、10B中的傳感器配置還可以被用于例如圖5中的光學(xué)分光儀組件50、圖6A和圖6B中的光學(xué)分光儀組件60以及圖7A和圖7B中的光學(xué)分光儀組件70。

參照圖11，根據(jù)示例實(shí)施例的圓偏振器110可以被設(shè)置在第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B之間的光路22中，以用于抑制從第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B反射的光23’。例如，圓偏振器110使入射光23以順時(shí)針圓偏振進(jìn)行偏振。所反射的光23’將由于傳播的方向的逆轉(zhuǎn)而被逆時(shí)針方向偏振。所反射的光23’可以被圓偏振器110(即，移除反射的光23’的能量的吸收圓偏振器)抑制。圓偏振器110還可被設(shè)置在圖2中的光學(xué)組件20的第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B之間，以抑制從第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B反射的光。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖12A和圖12B，根據(jù)示例實(shí)施例的成像光學(xué)組件120，例如，可以包括圖2B中的光學(xué)組件80B和光學(xué)地耦合到可選的擴(kuò)散器122(其光學(xué)地耦合到第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A)的物鏡121，以用于形成在擴(kuò)散器122上的或直接在第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A上的物體123的圖像123A。第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B可以每個(gè)均具有被組合成“復(fù)合像素”124的相應(yīng)的不可變的帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A、81B-84B(出于簡潔的原因，僅示出了第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A的分段81A-84A)，每個(gè)復(fù)合像素124包括具有每個(gè)復(fù)合像素共有的預(yù)定義的傳輸中心波長λ_T的預(yù)定義的一組橫向不可變帶通光學(xué)濾波器分段81A-84A、81B-84B。該配置可以類似于用于數(shù)碼攝影的有色CMOS傳感器中所采用的配置，僅濾波器分段81A-84A的數(shù)字可能至少是5，或甚至至少是12。該配置可以實(shí)現(xiàn)物體123的多光譜成像。

傳感器103(圖10A)可以光學(xué)地耦合到第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B(圖12A、12B)。傳感器103可以包括沿著第一方向25和第二方向25’設(shè)置的光電檢測器103A，以用于對傳播通過第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和第二分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221B的信號光23進(jìn)行波長選擇性檢測。擴(kuò)散器122當(dāng)被使用時(shí)可以將由物鏡121形成的圖像123A散布在第一分段的橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A上。物鏡121可以用其他的成像光學(xué)元件(例如，諸如凹鏡)來替代。2D傳感器103可以用圖9中的1D傳感器93或用圖10B中的多個(gè)傳感器105-108來代替。

參考圖13，一種制造本公開的光學(xué)分光儀組件的方法130，可包括提供第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的步驟131。在步驟132中，第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可被固定在第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的下游且在光路22中離第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的距離L處。最終，在步驟133中，傳感器43可以光學(xué)地耦合到第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B。如以上所闡釋的，傳感器43可包括沿著第一方向25設(shè)置的光電檢測器43A，以用于對沿著光路22傳播通過第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B的光信號23進(jìn)行波長選擇性檢測。

轉(zhuǎn)到圖14，一種制造圖5中的光學(xué)分光儀組件50的方法140，可包括提供用于收集在樣本51利用照明光53而被照亮?xí)r從樣本51發(fā)出的信號光23的光學(xué)探頭52的步驟141。在步驟142中，光纖41的第一端部41A可光學(xué)地耦合到探頭52，以用于接收被光學(xué)探頭52所收集的信號光23以及將光纖41中的信號光23傳播朝向其第二端部41B。在接下來的步驟143中，光導(dǎo)管42的第一表面42A可以光學(xué)地耦合到光纖41的第二端部41B，以用于接收被傳播到光纖41的第二端部41B以用于在光導(dǎo)管42中傳播朝向其第二表面42B的信號光23。在接下來的步驟144中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A可被光學(xué)地耦合到光導(dǎo)管42的第二表面42B，以用于接收在光導(dǎo)管42中傳播的信號光23。

在接下來的步驟145中，第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可以被固定在第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的下游且在信號光23的光路22中離第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的距離L處。最終在步驟146中，傳感器43可被光學(xué)地耦合到第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B。一維的或二維的檢測器陣列可被用來代替?zhèn)鞲衅?3。

參照圖15，一種制造光學(xué)分光儀組件60的方法150，可包括提供用于提供發(fā)亮的光53的光源61的步驟151。在步驟152中，光學(xué)比色管62可被提供。在步驟153中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可被提供。在步驟154中，第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B可被固定在第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的下游且在信號光53的光路中離第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A的距離L處。在步驟155中，第一橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A可被光學(xué)地耦合到透明的側(cè)壁64，以用于接收信號光53。最終，在步驟156中，傳感器43可光學(xué)地耦合到第二橫向可變帶通光學(xué)濾波器21B。一維的或二維的檢測器陣列可被用來代替?zhèn)鞲衅?3。在方法130、140、150中，分段橫向可變帶通光學(xué)濾波器221A和221B可被用來替代橫向可變帶通光學(xué)濾波器21A和21B。

光學(xué)濾波器和分光儀可以涉及處理輸入數(shù)據(jù)和對輸出數(shù)據(jù)的生成。該輸入數(shù)據(jù)處理和輸出數(shù)據(jù)生成可以在硬件和/或軟件中實(shí)現(xiàn)。例如，專門的電子部件可以被實(shí)施于處理器、模塊或類似的相關(guān)電路中以用于實(shí)施與根據(jù)以上描述的示例實(shí)施例提供光學(xué)濾波器和/或分光儀相關(guān)的功能。可選地，根據(jù)指令操作的一個(gè)或多個(gè)處理器可實(shí)施根據(jù)以上描述的示例實(shí)施例的功能。這樣的指令可以被存儲在一個(gè)或多個(gè)處理器可讀的存儲介質(zhì)(如，磁盤或其他的存儲介質(zhì))中，或經(jīng)由以一個(gè)或多個(gè)載波實(shí)施的一個(gè)或多個(gè)信號而被傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)處理器。

本公開并不限于本文所描述的具體的示例實(shí)施例。事實(shí)上，除了本文描述的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)前述描述和所附附圖，其他的實(shí)施例和修改將是明顯的。因此，這些其他的實(shí)施例和修改被認(rèn)為落入在本公開的范圍內(nèi)。此外，雖然已經(jīng)結(jié)合在出于特定的目的的特定的環(huán)境中的特定的實(shí)施例的背景下描述了本公開內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到其用途并非限于此且本公開可以在出于任何數(shù)量的目的的任何數(shù)量的環(huán)境中被有利地實(shí)施。從而，以下闡述的權(quán)利要求應(yīng)該鑒于本文所描述的本公開的充分的廣度和精神來進(jìn)行解釋。