[发明专利]光谱仪校准

权利要求书

1.一种校准光谱仪模块的方法，该光谱仪模块包括传输通道和收集通道；该传输通道包括可调谐的窄波段光源，而该收集通道包括光学传感器；所述方法包括：

针对外部光源的多个发射波长，迭代地调整所述可调谐的窄带光源的操作参数，和/或当所述光学传感器正在检测外部光源发射的光时该光学传感器在第一指定波长范围内的操作参数，以产生所述光谱仪模块的波长对操作参数校准数据；

当所述光谱仪模块发出的光的路径上不存在样品时，或在所述光谱仪模块发出的光向远处的暗目标传播时，操作所述光谱仪模块以同时产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据并作为同一操作序列的一部分；其中所述光学串扰包括由所述可调谐的窄带光源发射并在所述收集通道中接收的光，该光在所述光谱仪模块正被使用时没有传播和到达待测样品；

将具有已知反射率的参考材料置于所述光谱仪模块外部的指定位置，并处于所述光谱仪模块发出的光的光路中，以便将所发出的光中的至少一部分反射回所述光谱仪模块，并通过第二指定波长范围按顺序调整所述光学传感器的操作参数，以产生所述光谱仪模块的针对已知反射率标准的全系统响应校准数据；以及

将包含所述波长对操作参数校准数据、所述光学串扰和暗噪声校准数据以及所述全系统响应校准数据的校准记录存储在耦接至所述光谱仪模块的存储器中。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述校准记录应用于由所述光谱仪模块进行的测量。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述校准记录应用于所述光谱仪模块对样品进行的测量，以获得一个或多个校准的波长相关的反射率值(R_MUT(λ))。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个校准的波长相关的反射率值(R_MUT(λ))根据以下公式计算：

其中R_reference(λ)是已知参考材料的波长相关的反射率，S_{infinite measured}(λ)是指示光学串扰强度和暗噪声的校准的波长相关的强度值，S_{reference measured}(λ)是校准的波长相关的系统响应强度值，并且S_{MUT measured}(λ)是所述光谱仪模块响应于待测样品而测得的强度值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，使用所述光谱仪模块执行测量以产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据包括：

使所述光谱仪模块可操作为检测或过滤由宽带光源产生的光的指定波长或波段；并且

测量所述光谱仪模块对所述指定波长或波段中的每一个的响应，其中所述光谱仪模块的响应是在所述光谱仪模块发射的光的光路中不存在样品的情况下获得的。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，使用所述光谱仪模块执行测量以产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据包括：

使所述光谱仪模块接连地发射指定波长范围内的指定波长或波段的序列；并且

测量所述光谱仪模块对所述指定波长或波段中的每一个的响应，其中所述光谱仪模块的响应是在所述光谱仪模块发射的光的光路中不存在样品的情况下获得的。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，使用所述光谱仪模块执行测量以产生所述光谱仪模块的光学串扰和暗噪声校准数据包括：

使所述光谱仪模块可操作为检测或过滤由宽带光源产生的光的指定波长或波段；并且

测量所述光谱仪模块对所述指定波长或波段中的每一个的响应，其中所述光谱仪模块的响应是在所述光谱仪模块发射的光朝向远处的暗目标传播时获得的。