[发明专利]用于宽带光反射光谱的方法和系统

权利要求书

1.一种光反射(PR)光谱装置，用于独立地累积从样本反射的“泵通”光束和“泵断”光束，包括：

(a)用于产生探测光束的探测源，所述探测光束用于测量样本的光谱反射率；

(b)用于产生泵浦光束的泵浦源；

(c)至少一个光谱仪；

(d)第一调制设备，允许所述泵浦光束交替地调制所述样本的所述光谱反射率，使得从所述样本反射的光束交替地为“泵通”光束和“泵断”光束；以及

(e)第二调制设备，位于从所述样本反射的所述光束的路径中，用于交替地将所述“泵通”光束和所述“泵断”光束引导至所述至少一个光谱仪；

其中，在所述光反射(PR)光谱装置包括单个光谱仪的情况下，所述单个光谱仪将所述“泵通”光束投射至CCD上的至少一行并且将所述“泵断”光束投射至所述CCD上的另一行，使得独立地累积“泵通”信号和“泵断”信号，并且

其中，在所述光反射(PR)光谱装置包括多个光谱仪的情况下，所述第二调制设备将所述“泵通”光束引导至一个光谱仪并且将所述“泵断”光束引导至另一个光谱仪，使得独立地累积“泵通”信号和“泵断”信号。

2.根据权利要求1所述的光反射(PR)光谱装置，其中，所述泵浦光束经由电子、光学或电光设备衰减。

3.根据权利要求1所述的光反射(PR)光谱装置，其中，所述第一调制设备是在所述泵浦光束的路径中或直接对所述泵浦源功率进行调制。

4.根据权利要求1所述的光反射(PR)光谱装置，其中，所述第一调制设备和/或所述第二调制设备选自机械斩波轮、电光调制器或声光调制器。

5.根据权利要求4所述的光反射(PR)光谱装置，其中，所述第一调制设备和所述第二调制设备中的每一个都是同步斩波轮控制器或偏转设备。

6.根据权利要求5所述的光反射(PR)光谱装置，其中，在所述第二调制设备是同步斩波轮控制器的情况下，所述光反射(PR)光谱装置进一步包括分束器，所述分束器用于将从所述样本反射的所述光束分成“泵通光束”和“泵断”光束。

7.根据权利要求6所述的光反射(PR)光谱装置，进一步包括用于将所述“泵通”光束引导至所述第二调制设备的光学元件。

8.根据权利要求1所述的光反射(PR)光谱装置，其中，所述单个光谱仪的所述CCD是多阵列传感器或多个独立线性阵列传感器。

9.根据权利要求8所述的光反射(PR)光谱装置，其中，所述多阵列传感器是2D传感器阵列。

10.根据权利要求8所述的光反射(PR)光谱装置，其中，所述CCD的帧速率由所述多阵列传感器或所述多个独立线性阵列传感器的满井容量限制。

11.一种用于测量和计算样本的光学特性中的光诱导变化的光反射(PR)光谱系统，包括：

根据权利要求1至10所述的光反射(PR)光谱装置以及计算机，其中，所述光反射(PR)光谱装置将所述“泵通”光束和所述“泵断”光束转换成“泵通”信号和“泵断”信号，并将所述“泵通”信号和所述“泵断”信号传输至所述计算机，所述计算机从对应于光谱(R+ΔR)的所述“泵断”信号减去对应于光谱(R)的所述“泵通”信号，以得到光反射PR信号ΔR。