CN105572059A - 光谱仪、生物计量传感器、感测方法、生物信号传感器 - Google Patents

光谱仪、生物计量传感器、感测方法、生物信号传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN105572059A
CN105572059A CN201510731560.9A CN201510731560A CN105572059A CN 105572059 A CN105572059 A CN 105572059A CN 201510731560 A CN201510731560 A CN 201510731560A CN 105572059 A CN105572059 A CN 105572059A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
absorption layer
absorption
stacked
wavelength band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510731560.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105572059B (zh
Inventor
金东湖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN105572059A publication Critical patent/CN105572059A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105572059B publication Critical patent/CN105572059B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0227—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using notch filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0256—Compact construction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0256—Compact construction
    • G01J3/0259—Monolithic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0272—Handheld
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0286—Constructional arrangements for compensating for fluctuations caused by temperature, humidity or pressure, or using cooling or temperature stabilization of parts of the device; Controlling the atmosphere inside a spectrometer, e.g. vacuum
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0289—Field-of-view determination; Aiming or pointing of a spectrometer; Adjusting alignment; Encoding angular position; Size of measurement area; Position tracking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/10—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/26—Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
    • G01J3/32—Investigating bands of a spectrum in sequence by a single detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
    • G01J3/4406—Fluorescence spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/06—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0808—Convex mirrors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/59—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using polarisation; Details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/0304—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
    • H01L31/1035—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type the devices comprising active layers formed only by AIIIBV compounds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J2003/1213—Filters in general, e.g. dichroic, band
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J2003/1226—Interference filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本公开提供了光谱仪、无创生物计量传感器、无创生物计量感测方法、生物信号传感器，该光谱仪可以容易地制造同时由于减小的光损失而具有高分辨率和灵敏度。光谱仪包括：层叠的光吸收结构，包括在竖直方向上层叠并具有不同的吸收波长带的多个吸收层、以及分别插置在该多个吸收层中的每两个相邻的吸收层之间以电连接该多个吸收层的多个隧道结层；以及照射单元，配置为向层叠的光吸收结构提供用于使该多个吸收层中的部分吸收层饱和的照射光。

Description

光谱仪、生物计量传感器、感测方法、生物信号传感器
技术领域
按照示范性实施方式的装置和方法涉及包括竖直层叠结构的光谱仪以及包括该光谱仪的无创生物计量传感器(non-invasivebiometricsensor)，更具体地，涉及能够容易地制造同时由于减小的光损失而具有高分辨率和灵敏度的光谱仪以及包括该光谱仪的无创生物计量传感器。
背景技术
被考虑的最具潜力作为无创血糖测量方法的一种方法是光谱分析包括生物信号的光的方法，该光在辐射到皮肤之后被皮肤散射。近来，随着移动装置诸如移动电话的性能的改进，已经进行各种尝试以将无创生物计量传感器集成到移动装置中。为此，需要发展可安装在移动装置中的微型光谱仪。
例如，基于线性渐变滤光片(LVF)的光谱仪具有以下结构，其中具有逐渐变化的厚度的间隔物设置在多个光电二极管像素上。基于透射波长取决于间隔物的厚度而变化的原理，不同波长带的光可以在相应的像素中被感测。此外，基于滤波器阵列的光谱仪具有其中不同通频带(transmissionbands)的带通滤波器(BPF)设置在相应的光电二极管像素中的结构。
以上光谱仪可以被制造为微小的尺寸。然而，由于多个光电二极管像素布置在水平方向上，所以难以增大其分辨度。此外，由于间隔物或BPF吸收除了通频带之外的波长带的光，所以由于光损失会发生灵敏度的劣化。例如，当N个波长带(其中N是等于或大于1的整数)将被光谱仪分析时，使用N个不同的BPF并且被每个像素感测的光量仅是实际输入到该像素的光量的1/N。
发明内容
示范性实施方式解决了至少以上问题和/或缺点以及以上没有描述的其它缺点。此外，示范性实施方式不需要克服上述缺点，并可以不克服上述问题中的任何问题。
一个或多个示范性实施方式提供了一种光谱仪以及包括该光谱仪的无创生物计量传感器，该光谱仪可以容易地制造同时由于减小的光损失而具有高分辨率和灵敏度。
根据示范性实施方式的一方面，一种光谱仪包括：层叠的光吸收结构，包括在竖直方向上层叠并具有多个不同的吸收波长带的多个吸收层、以及分别插置在该多个吸收层中的每两个相邻的吸收层之间以电连接该多个吸收层的多个隧道结层；以及照射单元，配置为从该多个吸收层当中选择吸收层，其中被选择的吸收层为该多个吸收波长带中的一个吸收波长带，并向层叠的光吸收结构提供该多个吸收层中其它吸收层的照射光，该照射光包括该多个吸收波长带中的其它吸收波长带。
例如，照射单元可以包括：光源，配置为产生包括多个吸收层的吸收波长带的照射光；以及陷波滤波器阵列，设置在光源和层叠的光吸收结构之间并包括多个陷波滤波器，该多个陷波滤波器具有不同的吸收特性以仅阻挡由所述光源产生的照射光当中的所选择的吸收层的波长带的照射光并透射其它波长带的照射光。
例如，该多个陷波滤波器的每个可以具有扇形形状，陷波滤波器阵列可以具有通过在旋转轴上连接该多个陷波滤波器而形成的可旋转的盘形。
该多个吸收层的每个可以包括p-n结。
该多个隧道结层的每个可以包括以比该多个吸收层的每个的p-n结高的掺杂浓度掺杂的p-n结。
该多个吸收层可以以能带间隙递减的顺序从光输入侧布置。
该多个隧道结层的每个可以具有比该多个吸收层大的能带间隙。
该多个吸收层和该多个隧道结层可以包括化合物半导体。
例如，该多个吸收层和该多个隧道结层可以由包括从包含镓砷磷化物(GaAsP)、砷化镓(GaAs)和铟镓砷化物(InGaAs)的组合、包含铝镓砷化物(AlGaAs)、GaAs和InGaAs的组合、包含InGaAs、GaAs和磷化镓(GaP)的组合、以及包含砷化铟(InAs)、GaAs和氮化镓(GaN)的组合中选出的任何一种的材料形成。
例如，该多个吸收层的每个可以具有约10nm至约10μm的厚度。
该多个隧道结层的每个可以具有约10nm至约100nm的厚度。
光谱仪还可以包括：第一电极，设置在层叠的光吸收结构的底表面上；以及第二电极，设置在层叠的光吸收结构的顶表面上，其中该多个吸收层可以在第一电极和第二电极之间被串联地电连接。
第一电极可以设置在该多个吸收层当中的具有最小能带间隙的吸收层的底表面上，第二电极可以设置在该多个吸收层当中的具有最大能带间隙的吸收层的顶表面上。
光谱仪还可以包括控制器，该控制器配置为控制照射单元以通过随时间流逝改变被选择的吸收层而改变照射光中包括的吸收波长带并在被选择的吸收层改变时测量由层叠的光吸收结构产生的光电流。
控制器可以配置为存储该多个吸收层的每个的预先测量的外量子效率或短路电流密度。
根据示范性实施方式的另一方面，一种无创生物计量传感器包括：光源单元，配置为发射激发光到对象；光谱仪，配置为测量通过激发光从对象产生的散射光的光谱分布；以及控制器，配置为控制光谱仪的操作并通过使用由光谱仪提供的信号来分析对象的性能，该光谱仪包括：层叠的光吸收结构，包括在竖直方向上层叠并具有不同的吸收波长带的多个吸收层、以及分别插置在多个吸收层中的每两个相邻的吸收层之间以电连接该多个吸收层的多个隧道结层；以及照射单元，配置为从该多个吸收层当中选择吸收层并向层叠的光吸收结构提供照射光，该照射光包括除了被选择的吸收层的吸收波长带之外的其它吸收层的吸收波长带。
散射光和照射光可以被一起输入到层叠的光吸收结构的光输入表面，并且陷波滤波器阵列可以仅设置在照射光的路径上。
控制器可以配置为控制照射光以通过随时间的流逝改变所选择的吸收层来改变照射光中包括的吸收波长带并在所选择的吸收层改变时测量由层叠的光吸收结构产生的光电流。
控制器可以配置为通过使用该多个吸收层的每个的预先测量的外量子效率或短路电流密度以及在被选择的吸收层改变时获得的层叠的光吸收结构的光电流测量值来计算散射光的光谱分布。
无创生物计量传感器还可以包括信号处理器，该信号处理器配置为基于散射光的光谱分布来分析对象的性能。
信号处理器可以通过拉曼光谱来分析对象的物理性能。
无创生物计量传感器还可以包括配置为显示信号处理器的分析结果的显示单元。
根据另一示范性实施方式的一方面，一种无创生物计量感测方法包括：辐射激发光到对象；将通过激发光从对象产生的散射光提供到层叠的光吸收结构，该层叠的光吸收结构包括在竖直方向上层叠并分别具有不同的第一至第N吸收波长带的第一至第N吸收层、以及分别插置在第一至第N吸收层中的每两个相邻的吸收层之间以电连接第一至第N吸收层的多个隧道结层；在提供散射光的同时，向层叠的光吸收结构提供包括除了第一吸收波长带之外的第二至第N吸收波长带并用于使除了第一吸收层之外的第二至第N吸收层饱和的照射光；测量由层叠的光吸收结构产生的第一光电流；以及通过使用所测量的第一光电流，计算散射光中的第一波长带分量的光量。
在计算散射光中的第一波长带分量的光量之后，无创生物感测方法还可以包括：在提供散射光的同时，向层叠的光吸收结构提供包括除了第二吸收波长带之外的第一和第三至第N吸收波长带并用于使除了第二吸收层之外的第一和第三至第N吸收层饱和的照射光；测量由层叠的光吸收结构产生的第二光电流；以及通过使用所测量的第二光电流，计算散射光中的第二波长带分量的光量。
在计算散射光中的第二波长带分量的光量之后，无创生物感测方法还可以包括：在提供散射光的同时，向层叠的光吸收结构提供相应的照射光；以及重复光电流测量操作以计算散射光中的第三至第N波长带分量的光量。
例如，通过使用所测量的第一光电流计算散射光中第一波长带分量的光量可以包括：通过比较所测量的第一光电流与第一吸收层的预先测量的短路电流密度，计算散射光中的第一波长带分量的光量。
根据示范性实施方式的另一方面，提供一种生物信号传感器，该生物信号传感器包括：层叠的光吸收结构，包括多个光吸收层，该多个光吸收层配置为接收使该多个光吸收层的将该多个光吸收层中的一个排除的其余光吸收层饱和的光并接收激活所排除的光吸收层的生物光学信号，该多个光吸收层的每个配置为吸收光谱的不同波长带；以及控制器，配置为测量从层叠的光吸收结构产生的光电流并基于所测量的光电流分析生物光学信号。
生物信号传感器还可以包括存储器，该存储器配置为存储所排除的光吸收层的预先测量的短路电流密度，其中控制器还配置为比较所测量的光电流与预先测量的短路电流密度以分析生物光学信号。
生物信号传感器还可以包括：光源，配置为朝向层叠的光吸收结构的顶表面辐射光；以及陷波滤波器，配置为从所辐射的光阻挡所排除的光吸收层能够吸收的波长带。
生物信号传感器还可以包括另一光源，该另一光源配置为朝向目标对象辐射光以从其反射或透射，其中反射或透射的光带有生物光学信号。
附图说明
通过参照附图描述某些示范性实施方式，上述和/或其它的方面将更明显，附图中：
图1是示出根据示范性实施方式的光谱仪的结构的示意图；
图2是示出陷波滤波器阵列的结构的平面图；
图3是示出吸收层的外量子效率的曲线图；
图4是示出由吸收层中的光引起的电流-电压特性变化的曲线图；
图5是示出层叠的光吸收结构和吸收层的整体电流-电压特性的曲线图；
图6是示出包括根据示范性实施方式的图1的光谱仪的无创生物计量传感器的结构的方框图；
图7示出图6所示的无创生物计量传感器的光学布置的示例；
图8示出图6所示的无创生物计量传感器的光学布置的另一示例；以及
图9示出图6所示的无创生物计量传感器的光学布置的另一示例。
具体实施方式
现在将具体参照示范性实施方式，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这点上，本示范性实施方式可以具有不同的形式并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面通过参照附图仅描述了示范性实施方式以说明各方面。
在下文，将参照附图详细描述包括竖直层叠结构的光谱仪以及包括该光谱仪的无创生物计量传感器。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，为了清晰可以夸大部件的尺寸。在下文描述的实施方式仅是示范性的，可以在其中进行各种变化和变形。将理解，当一层被称为“在”另一层“上”时，它可以直接在该另一层上，或者也可以存在一个或多个插入层。
图1是示出根据示范性实施方式的光谱仪100的结构的示意图。参照图1，根据本示范性实施方式的光谱仪100可以包括：层叠的光吸收结构110，配置为通过吸收多个不同波长带的光而产生光电流；和照射单元130，配置为选择性地提供预定波长带的光到层叠的光吸收结构110。此外，光谱仪100还可以包括控制器140，该控制器140配置为控制照射单元130以选择被提供到层叠的光吸收结构110的光的波长带，并测量由层叠的光吸收结构110产生的光电流。
层叠的光吸收结构110可以包括在竖直方向上层叠并具有不同吸收波长带的多个吸收层111、112和113、以及分别插置在该多个吸收层111、112和113之间以电连接该多个吸收层111、112和113的多个隧道结层120。层叠的光吸收结构110可以形成在由例如硅(Si)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)等形成的基板101上。此外，根据示范性实施方式，缓冲层102可以首先形成在基板101上，然后层叠的光吸收结构110可以形成在缓冲层102上。基板101和缓冲层102可以在形成层叠的光吸收结构110之后被去除。
吸收层111、112和113的每个可以包括配置为吸收预定波长带的光的p-n结结构。例如，第一吸收层111可以包括具有用于吸收第一波长带的光的能带间隙的n型掺杂层111a和p型掺杂层111b。此外，第二吸收层112可以包括具有用于吸收第二波长带的光的能带间隙的n型掺杂层112a和p型掺杂层112b，第三吸收层113可以包括具有用于吸收第三波长带的光的能带间隙的n型掺杂层113a和p型掺杂层113b。吸收层111、112和113的每个可以被与其吸收波长带相对应的光激发以产生与光强度成比例的光电流。
根据本示范性实施方式，吸收层111、112和113可以以能带间隙递减的顺序从光输入侧布置。因此，吸收层111、112和113的能带间隙可以沿着光传播方向逐渐减小。例如，设置在层叠的光吸收结构110的顶部的第一吸收层111可以具有最大的能带间隙，设置在第一吸收层111下面的第二吸收层112可以具有比第一吸收层111小的能带间隙，设置在第二吸收层112下面的第三吸收层113可以具有比第二吸收层112小的能带间隙。然后，在该多个吸收层111、112和113当中，第一吸收层111可以被短波长带的光激发，第二吸收层112可以被比第一吸收层111长的波长带的光激发。也就是，当第一至第三吸收层111、112和113的能带间隙从光输入侧起分别是Eg1、Eg2和Eg3时，可以满足Eg1>Eg2>Eg3的关系。此外，当第一至第三吸收层111、112和113的吸收波长分别是λ1、λ2和λ3时，可以满足λ1<λ2<λ3的关系。
此外，由于吸收层111、112和113的每个吸收与其吸收波长带相对应的光，所以吸收层111和112可以用作吸收层113的滤波器，吸收层111可以用作的吸收层112的滤波器。例如，由于第一吸收层111吸收第一波长带的光，所以输入到层叠的光吸收结构110的光当中的除了第一波长带之外的波长带的光可以被输入到第二吸收层112。输入到层叠的光吸收结构110的光当中的除了第一和第二波长带之外的波长带的光可以被输入到第三吸收层113。
吸收层111、112和113可以包括化合物半导体。例如，通过使用适合于带隙工程(band-gapengineering)的III-V族化合物半导体，吸收层111、112和113可以形成为具有各自的能带间隙。例如，吸收层111、112和113可以包括AlXIn1-XP(0<X<1)、InXGa1-XPYAs1-Y(0<X<1，0<Y<1)、AlXGa1-XInYP(0<X<1，0<Y<1)或其任何组合。作为另一示例，取决于用于光谱学的波长带，吸收层111、112和113可以由以下材料形成，该材料包括从包含镓砷磷化物(GaAsP)、砷化镓(GaAs)和铟镓砷化物(InGaAs)的组合、包含铝镓砷化物(AlGaAs)、GaAs和InGaAs的组合、包含InGaAs、GaAs和磷化镓(GaP)的组合、以及包含砷化铟(InAs)、GaAs和氮化镓(GaN)的组合中选出的任何一种。
例如，当根据本示范性实施方式的光谱仪100配置为光谱分析约1.38eV(约900nm)至约1.55eV(约800nm)的波长带的光时，吸收层111、112和113可以包括包含GaAsP、GaAs和InGaAs的组合或包含AlGaAs、GaAs和InGaAs的组合。此外，当根据本示范性实施方式的光谱仪100配置为光谱分析约0.62eV(约2μm)至约2.07eV(约600nm)的波长带的光时，吸收层111、112和113可以包括包含InGaAs、GaAs和GaP的组合。此外，当根据本示范性实施方式的光谱仪100配置为光谱分析约0.41eV(约3μm)至约3.1eV(约400nm)的波长带的光时，吸收层111、112和113可以包括包含InAs、GaAs和GaN的组合。
尽管为了方便起见，图1仅示出三个吸收层111、112和113，但是层叠的光吸收结构110可以包括四个或更多吸收层以便提供高分辨率。例如，层叠的光吸收结构110可以包括十一个或更多吸收层以便基于从活体(livingbody)透射或散射的生物光学信号来分析期望的生物信息。
吸收层111、112和113的每个的厚度可以取决于吸收层111、112和113的每个的材料而变化。如上所述，由于吸收层111、112、113的每个用作下面的吸收层的滤波器，所以吸收层111、112和113的每个可以形成至用于足够光吸收的厚度。例如，吸收层111、112和113的每个可以具有约10nm至约10μm的厚度。
隧道结层120可以分别设置在吸收层111、112和113之间以电连接吸收层111、112和113。隧道结层120可以包括与吸收层111、112和113相同的化合物半导体材料，但是可以在掺杂浓度、能带间隙和厚度方面不同于吸收层111、112和113。也就是，隧道结层120可以以高浓度掺杂以便电连接吸收层111、112和113。例如，隧道结层120可以包括以比吸收层111、112和113的p-n结高的约1020/cm3的掺杂浓度掺杂的p-n结。此外，为了隧穿效应，每个隧道结层120可以具有约10nm至约100nm的厚度。此外，隧道结层120可以具有比吸收层111、112和113大的能带间隙，以便防止在吸收层111、112和113的每个中分离的空穴和电子的复合。
根据本示范性实施方式，由于吸收层111、112和113通过隧道结层120串联连接，所以电极可以不连接到吸收层111、112和113的每个。如图1所示，根据本示范性实施方式的光谱仪100可以包括设置在层叠的光吸收结构110的底表面上的第一电极125以及设置在层叠的光吸收结构110的顶表面上的第二电极126。换言之，第一电极125可以设置在吸收层111、112和113当中的具有最小能带间隙的吸收层的底表面上，第二电极126可以设置在具有最大能带间隙的吸收层的顶表面上。吸收层111、112和113可以通过分别设置在吸收层111、112和113之间的隧道结层120而在第一电极125和第二电极126之间被串联地电连接。
照射单元130向层叠的光吸收结构110提供用于使吸收层111、112和113中的部分吸收层饱和的照射光。具体地，在控制器140的控制下，照射单元130可以选择性地提供预定波长带的光到层叠的光吸收结构110。例如，通过如下所述的照射单元130的操作，照射单元130可以从吸收层111、112和113当中选择吸收层并向层叠的光吸收结构110提供照射光，该照射光包括其它吸收层的吸收波长带而不包括所选择的吸收层的吸收波长带。
为此，照射单元130可以包括：光源131，配置为产生包括吸收层111、112和113的吸收波长带的照射光；和陷波滤波器阵列132，包括具有不同吸收特性的多个陷波滤波器。例如，光源131可以是提供白光的白光源。此外，光源131可以不仅提供可见光而且提供紫外光或红外光。作为另一示例，光源131可以包括分别发射与吸收层111、112和113的吸收波长带相对应的光的多个发光二极管(LED)的阵列。光源131可以设置为面对层叠的光吸收结构110的光输入表面。
陷波滤波器阵列132可以设置在光源131和层叠的光吸收结构110之间。陷波滤波器阵列132的每个陷波滤波器可以仅吸收从吸收层111、112和113的吸收波长带当中选择的波长带的照射光并透射其它波长带的照射光。例如，图2是示出陷波滤波器阵列132的配置的平面图。如图2所示，陷波滤波器132a、132b、132c和132d的每个可以具有扇形或馅饼形状，陷波滤波器阵列132可以具有通过在公共旋转轴133上连接陷波滤波器132a、132b、132c和132d而形成的可旋转的盘形状。此处，例如，第一陷波滤波器132a可以吸收照射光当中的第一波长带的光并透射其它波长带的光。此外，第二陷波滤波器132b可以吸收照射光当中的第二波长带的光并透射其它波长带的光。例如，第一陷波滤波器132a的吸收波长带可以与第一吸收层111的吸收波长带相同，第二陷波滤波器132b的吸收波长带可以与第二吸收层112的吸收波长带相同。
陷波滤波器阵列132可以在控制器140的控制下绕旋转轴133旋转。然后，从陷波滤波器132a、132b、132c和132d选择的任何一个可以位于照射光在光源131和层叠的光吸收结构110之间的传播路径上。以这种方式，具有不同光谱分布的照射光可以被提供到层叠的光吸收结构110。例如，在控制器140的控制下，除了第一波长带的光之外的波长带的照射光或除了第二波长带的光之外的波长带的照射光可以被提供到层叠的光吸收结构110。
然而，当光源131包括发射不同波长的光的多个LED的阵列时，可以不使用陷波滤波器阵列132。例如，光源131可以包括分别发射第一至第N(这里，N是大于1的自然数)波长带的光的第一至第NLED。在此情形下，一个被选择的LED可以被关断，而其它LED可以被导通。例如，除了第一LED之外的LED或除了第二LED之外的LED可以在控制器140的控制下被导通。
下面将描述具有以上结构的光谱仪100的操作。
如上所述，根据本示范性实施方式，由于吸收层111、112和113在第一电极125和第二电极126之间被串联地电连接，所以分别由吸收层111、112和113产生的光电流随时间的流逝被顺序地测量。为此，吸收层111、112和113的每个的短路电流密度和外量子效率(EQE)可以被预先测量并存储。例如，控制器140可以存储每个吸收层111、112和113的预先测量的短路电流密度和EQE。
短路电流密度和EQE可以具有取决于吸收层111、112和113的材料的性质的独特值。例如，图3是示出吸收层111、112和113的外量子效率的曲线图，图4是示出由吸收层111、112和113中的光引起的电流-电压特性变化的曲线图。在图3中，曲线A可以表示第一吸收层111的EQE的示例，曲线B可以表示第二吸收层112的EQE的示例，曲线C可以表示第三吸收层113的EQE的示例。此外，在图4中，实线曲线可以是在光没有被输入时的电流-电压曲线的示例，虚线曲线可以是在输入光时的电流-电压曲线的示例。短路电流密度是在吸收层111、112和113的每个的两端被短路的情形下(也就是，在吸收层111、112和113的每个的两端之间的电压是0V的情形下)的电流密度。在图4中，Voc表示在电流为0A的情形下的开路电压。
光谱仪100还可以包括存储器150，存储器150存储分别在光被输入和没有被输入时关于吸收层111、112和113的每个测量的电流-电压曲线和/或特性的信息。此外，存储器150可以存储吸收层111、112和113的每个的电压-功率特性。该功率可以指的是光源131的总辐射通量(mW)。此外，存储器150可以包括第一、第二和第三吸收层111、112和113的EQE。尽管图1示出与控制器140分离的存储器150，但是存储器150也可以被嵌入在控制器140中。
吸收层111、112和113的每个的短路电流密度和EQE可以通过顺序输入不同波长带的光到图1所示的层叠的光吸收结构110而获得。例如，第一吸收层111的饱和(saturated)短路电流密度和EQE可以通过向层叠的光吸收结构110提供具有用于使第一吸收层111饱和的光量的第一波长带的光、然后测量在第一电极125和第二电极126之间流动的电流而获得。此后，第二吸收层112的饱和短路电流密度和EQE可以通过向层叠的光吸收结构112提供具有用于使第二吸收层112饱和的光量的第二波长带的光、然后测量在第一电极125和第二电极126之间流动的电流而获得。以这种方式，所有吸收层的饱和短路电流密度和EQE可以通过顺序输入不同波长带的光而获得。作为另一示例，关于由光强度变化引起的短路电流密度变化的数据可以通过改变每个波长带的光的强度而获得。
在实际光谱分析中，从照射单元130直接输入的照射光和由对象产生的散射光可以被一起输入到层叠的光吸收结构110。散射光可以在射出的激发光被对象反射或穿过该对象时产生。例如，照射光和激发光可以通过分离的光源产生。然而，作为另一示例，从一个光源发出的光可以通过分束器等分离，所分离的光的一部分可以提供到陷波滤波器阵列132，所分离的光的其它部分可以作为激发光发射到该对象。第一、第二和第三吸收层111、112和113的饱和短路电流密度和EQE可以存储在存储器150中。
在此情形下，在控制器140的控制下，照射单元130可以从吸收层111、112和113当中选择吸收层，并向层叠的光吸收结构110提供照射光，该照射光包括除了被选择的吸收层的吸收波长带之外的其它吸收层的吸收波长带。控制器140可以控制照射单元130以通过随时间的流逝改变被选择的吸收层而改变照射光中包括的吸收波长带。此外，控制器140可以测量在所选择的吸收层变化时由层叠的光吸收结构110产生的光电流，并通过使用所测量的光电流来计算由所选择的吸收层吸收的波长带的光的强度。例如，通过比较所测量的光电流与所选择的吸收层的预先测量的短路电流密度，控制器140可以计算由所选择的吸收层吸收的波长带的光的量。作为另一示例，基于(光子数)×EQE＝(电子数)的关系，控制器140可以通过使用所测量的光电流和所选择的吸收层的预先测量的EQE来计算由所选择的吸收层吸收的波长带的光的量。
具体地，参照图1，激发光被辐射到对象，由激发光从该对象产生的散射光L被提供到层叠的光吸收结构110。同时，照射单元130可以向层叠的光吸收结构110提供用于使除了第一吸收层111之外的第二和第三吸收层112和113饱和的照射光。例如，控制器140可以旋转陷波滤波器阵列132以将陷波滤波器阵列132中的第一陷波滤波器132a定位在照射光的路径上。然后，具有除了第一波长带之外的波长带的照射光可以被输入到层叠的光吸收结构110。因此，第二和第三吸收层112和113可以处于饱和状态。
由于第一波长带的光没有被包括在照射光中，所以被第一吸收层111吸收的第一波长带的光从散射光L提供。由于散射光L的强度远小于照射光的强度，所以由第一吸收层111产生的光电流可以小于由饱和的第二和第三吸收层112和113产生的光电流。此外，由于吸收层111、112和113被串联连接，所以在层叠的光吸收结构110的第一电极125和第二电极126之间流动的电流可以被限制为由吸收层111、112和113产生的光电流当中的最小光电流。
根据另一示范性实施方式，陷波滤波器132可以从光谱仪100省略。在这样的情形下，在控制器140的控制下，光源131自身能够辐射仅第一和第二波长带中的光、仅第一和第三波长带中的光、以及仅第二和第三波长带中的光。例如，控制器140可以控制光源131以辐射仅第一和第三波长带中的光，从而使第一和第三吸收层111和113饱和。因此，当非饱和的第二吸收层112被生物光学信号的第二波长带激活时，光谱仪100可以检测从目标对象(例如，人体对象)反射和/或折射的生物光学信号的第二波长带。
例如，图5是示出层叠的光吸收结构110以及吸收层111、112和113的整体电流-电压特性的曲线图。在图5中，曲线A可以表示第一吸收层111的电流-电压特性的示例，曲线B可以表示第二吸收层112的电流-电压特性的示例，曲线C可以表示第三吸收层113的电流-电压特性的示例，曲线D可以表示层叠的光吸收结构110的整体电流-电压特性的示例。如从图5可见的，层叠的光吸收结构110的短路电流密度可以等于第一至第三吸收层111、112和113的短路电流密度当中的最小短路电流密度，层叠的光吸收结构110的开路电压可以等于第一至第三吸收层111、112和113的开路电压之和。
因此，当第二和第三吸收层112和113饱和时，由第一吸收层111产生的光电流可以通过测量在层叠的光吸收结构110的第一电极125和第二电极126之间流动的电流来测量。然后，被第一吸收层111吸收的第一波长带的光的强度可以通过使用所测量的光电流来计算。例如，被第一吸收层111吸收的第一波长带的光的量可以通过比较所测量的光电流与第一吸收层111的预先测量的短路电流密度来计算。作为另一示例，被第一吸收层111吸收的第一波长带的光的量可以通过使用所测量的光电流和第一吸收层111的预先测量的EQE来计算。以这种方式，可以检测散射光L中包括的第一波长带的光的量。
此后，控制器140可以旋转陷波滤波器阵列132以将陷波滤波器阵列132的第二陷波滤波器132b定位在照射光的路径上。然后，具有除了第二波长带之外的波长带的照射光可以被输入到层叠的光吸收结构110。因此，第一和第三吸收层111和113可以处于饱和状态。因此，由于在层叠的光吸收结构110的第一电极125和第二电极126之间流动的电流等于由第二吸收层112产生的光电流，所以散射光L中包括的第二波长带的光的量可以通过测量所产生的光电流来检测。当基于这种原理对所有的波长带重复以上方法时，可以分析散射光L在所有的相关波长带中的光谱分布。
根据本示范性实施方式，由于吸收层111、112和113布置在竖直方向上，所以光谱仪100的占据面积可以被极大地减小并可以提高光谱仪100的分辨率。此外，由于存在很少的光损失，所以可以提高光谱仪100的灵敏度。因此，由于根据本示范性实施方式100的光谱仪100可以制造为微小的尺寸，所以可以实现安装在移动装置中的无创生物计量传感器。
例如，图6是示出包括根据示范性实施方式的图1的光谱仪100的无创生物计量传感器1000的结构的方框图。参照图6，无创生物计量传感器1000可以包括光源单元200和光谱仪100，该光源单元200配置为辐射激发光LE到对象OBJ，该光谱仪100配置为光谱分析从对象OBJ产生的散射光LS。这里，对象OBJ可以包括人体、动物活体或食物。例如，对象OBJ可以是用于血糖测量的人体或用于新鲜度测量的食物，并可以是用于空气污染或水污染的分析的样品。
光源单元200可以包括光源，并且还可以包括用于将来自光源的光引导到对象OBJ的期望位置的至少一个光学构件。光源可以配置为辐射适于对象OBJ的目标特性分析的波长带的光。例如，光源可以辐射约0.8μm至约2.5μm的波长带的近红外光。光源可以包括例如LED或激光二极管(LD)。如上所述，光源单元200的光源可以与光谱仪100的照射单元130的光源131分开。
返回参照图6，无创生物计量传感器1000还可以包括控制器600，该控制器600配置为基于由光谱仪100感测的信号来分析对象OBJ的性质并产生需要的控制信号。控制器600可以包括用户接口500和信号处理器400。用户接口500可以包括输入单元和显示器。信号处理器400可以基于由光谱仪100感测的信号来分析对象OBJ的性质。例如，信号处理器400可以通过拉曼光谱或近红外(NIR)吸收光谱分析来分析对象OBJ的性质。拉曼光谱可以利用散射(具体地，非弹性散射)，其中输入到对象OBJ中的光通过与对象OBJ中包括的分子或原子碰撞而在各个方向上被散射。在非弹性散射中，输入的光在被吸收到分子或原子中之后被发射，而不是简单地从分子或原子的表面反射，其中散射光可以具有比输入光更长的波长，并且散射光和输入光之间的波长差可以为约200nm或更小。可以通过分析散射光的光谱来检测各种性质，诸如对象OBJ中的分子结构和分子振动。
信号处理器400可以将分析结果处理成视频信号以在用户接口500的显示单元上显示。此外，信号处理器400可以根据从用户接口500的输入而将控制信号传输到光源单元200。例如，信号处理器400可以通过微处理器实现。
光谱仪100和控制器600可以通过有线或无线地彼此连接。例如，无创生物计量传感器1000可以被实现为其中光谱仪100和控制器600通过有线连接的微型便携式器件。作为另一示例，控制器600可以安装在便携式移动通信装置上以与光谱仪100无线通信。图1所示的光谱仪100的控制器140可以是图6所示的无创生物计量传感器100的控制器600的一部分，或者可以与控制器600集成。例如，光谱仪100的控制器140和无创生物计量传感器100的控制器600可以被实现为一个半导体芯片。
图7示出图6所示的无创生物计量传感器1000的光学布置的示例。参照图7，无创生物计量传感器1000可以实现为反射型。为此，无创生物计量传感器1000的光学系统可以配置为使得光谱仪100可以感测从对象OBJ反射的散射光LS。例如，光源单元200可以包括光源210、光路转换器220和光圈230。虽然光路转换器220被示出为棱镜型，但是这仅是示范性的，光路转换器220可以是分束器型或平面反射镜型。根据光源210的位置，可以省略光路转换器220。此外，光源单元200还可以包括配置为将来自对象OBJ的散射光LS聚焦在光谱仪100上的光学透镜150。
从光源210辐射的激发光LE与对象OBJ中的分子结构碰撞、被吸收到该分子结构中、然后被再次发射，从而从对象OBJ输出波长转换的散射光LS。散射光LS(也就是，生物光学信号)可以根据对象OBJ中的分子状态而包括具有不同的波长转换程度的各种光谱。根据本示范性实施方式的无创生物计量传感器1000包括其中沿着与激发光LE到对象OBJ的入射路径相同的路径输出的散射光LS被输入到光谱仪100的光学系统结构。此外，根据示范性实施方式，无创生物计量传感器1000还可以包括将散射光LS分支到光谱仪100的另外的光学器件。
图8示出图6所示的无创生物计量传感器1000的光学布置的另一示例。参照图8，无创生物计量传感器1000可以被实现为透射型。为此，无创生物计量传感器1000的光学系统可以配置为使得光谱仪100可以感测透射穿过对象OBJ的散射光LS。例如，光源单元200可以包括光源210、光路转换器220和光圈230。虽然光路转换器220被示出为棱镜型，但是这仅是示范性的，光路转换器220可以是分束器型或平面反射镜型。根据光源210的位置可以省略光路转换器220。光源单元200还可以包括配置为将来自对象OBJ的散射光LS聚焦在光谱仪100上的光学透镜150。
从光源210辐射的激发光LE与对象OBJ中的分子结构碰撞、被吸收到该分子结构中、然后被再次发射，从而从对象OBJ输出波长转换的散射光LS。散射光LS(也就是，生物光学信号)可以根据对象OBJ中的分子状态而包括具有不同的波长转换程度的各种光谱。根据本示范性实施方式的无创生物计量传感器1000包括其中通过对象OBJ输出的散射光LS被输入到光谱仪100的光学系统结构。
图9示出图6所示的无创生物计量传感器1000的光学布置的另一示例。参照图9，无创生物计量传感器1000还可以包括基底280，光源210和光谱仪100可以设置在基底280的相同表面上或在基底280的不同表面上。例如，基底280可以由透明材料形成，光源210和光谱仪100可以设置在基底280的相同表面上同时彼此间隔开。在此情形下，光源210可以设置为辐射穿过基底280到对象OBJ的激发光LE。光谱仪100可以设置为感测从对象OBJ输入的穿过基底280的散射光LS。此外，光学透镜260可以进一步设置在基底280的另一表面上以将来自光源210的激发光LE聚焦在对象OBJ上并将来自对象OBJ的散射光LS聚焦在光谱仪100上。
基底280可以由柔性材料形成。在此情形下，无创生物计量传感器1000可以配置为可穿戴在对象OBJ上。例如，无创生物计量传感器1000可以实现为臂环型无创血糖传感器。在此情形下，控制器600可以与光谱仪100一起设置在基底280上。作为另一示例，无创生物计量传感器1000可以以这样的方式实现，其中仅光源210和光谱仪100形成在臂环型可佩带结构中并且控制器600安装在移动装置中。
前述示范性实施方式和优点仅是示范性的，将不被解释为进行限制。本教导能够容易地应用到其它类型的装置。此外，示范性实施方式的描述旨在是说明性的，而不旨在限制权利要求的范围，许多替换、变型和变化对于本领域的技术人员来说将是明显的。
本申请要求于2014年11月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0151581的优先权，其公开内容通过引用整体地结合于此。

Claims (27)

1.一种光谱仪，包括：
层叠的光吸收结构，包括在竖直方向上层叠并具有多个不同的吸收波长带的多个吸收层、以及分别插置在所述多个吸收层中的每两个相邻的吸收层之间以电连接所述多个吸收层的多个隧道结层；以及
照射单元，配置为从所述多个吸收层当中选择吸收层并向所述层叠的光吸收结构提供所述多个吸收层中的其它吸收层的照射光，所选择的吸收层具有所述多个吸收波长带中的一个吸收波长带，该照射光包括所述多个吸收波长带中的其它吸收波长带。
2.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述照射单元包括：
光源，配置为产生包括所述多个吸收层的所述多个吸收波长带的照射光；以及
陷波滤波器阵列，设置在所述光源和所述层叠的光吸收结构之间并包括具有多种吸收特性的多个陷波滤波器，以仅阻挡由所述光源产生的照射光当中的所选择的吸收层的波长带的照射光并透射其它波长带的照射光。
3.根据权利要求2所述的光谱仪，其中
所述多个陷波滤波器的每个具有扇形形状，并且
所述陷波滤波器阵列具有通过在旋转轴上连接所述多个陷波滤波器而形成的可旋转的盘形状。
4.根据权利要求1所述的光谱仪，其中
所述多个吸收层的每个包括p-n结，以及
所述多个隧道结层的每个包括以比所述多个吸收层的每个的p-n结高的掺杂浓度掺杂的p-n结。
5.根据权利要求1所述的光谱仪，其中
所述多个吸收层以能带间隙递减的顺序从光输入侧布置，并且
所述多个隧道结层的每个具有比所述多个吸收层大的能带间隙。
6.根据权利要求1所述的光谱仪，其中所述多个吸收层和所述多个隧道结层包含化合物半导体。
7.根据权利要求6所述的光谱仪，其中所述多个吸收层和所述多个隧道结层由以下材料形成，该材料包括从包含镓砷磷化物(GaAsP)、砷化镓(GaAs)和铟镓砷化物(InGaAs)的组合、包含铝镓砷化物(AlGaAs)、GaAs和InGaAs的组合、包含InGaAs、GaAs和磷化镓(GaP)的组合、以及包含砷化铟(InAs)、GaAs和氮化镓(GaN)的组合中选择的任何一种。
8.根据权利要求1所述的光谱仪，其中
所述多个吸收层的每个具有10nm至10μm的厚度，并且
所述多个隧道结层的每个具有10nm至100nm的厚度。
9.根据权利要求1所述的光谱仪，还包括：
第一电极，设置在所述层叠的光吸收结构的底表面上；以及
第二电极，设置在所述层叠的光吸收结构的顶表面上，
其中所述多个吸收层在所述第一电极和所述第二电极之间被串联地电连接。
10.根据权利要求9所述的光谱仪，其中
所述第一电极设置在所述多个吸收层当中的具有最小能带间隙的吸收层的底表面上，并且
所述第二电极设置在所述多个吸收层当中的具有最大能带间隙的吸收层的顶表面上。
11.根据权利要求1所述的光谱仪，还包括控制器，该控制器配置为控制所述照射单元以通过随时间的流逝改变所选择的吸收层而改变所述照射光中包括的所述吸收波长带并在所选择的吸收层改变时测量由所述层叠的光吸收结构产生的光电流。
12.根据权利要求11所述的光谱仪，其中所述控制器配置为存储所述多个吸收层的每个的预先测量的外量子效率或短路电流密度。
13.一种无创生物计量传感器，包括：
光源单元，配置为辐射激发光到对象；
光谱仪，配置为测量通过所述激发光从所述对象产生的散射光的光谱分布；以及
控制器，配置为控制所述光谱仪的操作并通过使用由所述光谱仪提供的信号来分析所述对象的性质，
所述光谱仪包括：
层叠的光吸收结构，包括在竖直方向上层叠并具有不同吸收波长带的多个吸收层、以及分别插置在所述多个吸收层中的每两个相邻的吸收层之间以电连接所述多个吸收层的多个隧道结层；以及
照射单元，配置为从所述多个吸收层当中选择吸收层并向所述层叠的光吸收结构提供照射光，该照射光包括除了所选择的吸收层的吸收波长带之外的其它吸收层的吸收波长带。
14.根据权利要求13所述的无创生物计量传感器，其中所述照射单元包括：
光源，配置为产生包括所述多个吸收层的吸收波长带的照射光；以及
陷波滤波器阵列，设置在所述光源和所述层叠的光吸收结构之间并包括具有不同吸收特性的多个陷波滤波器以仅阻挡由所述光源产生的照射光当中的所选择的吸收层的波长带的照射光并透射其它波长带的照射光。
15.根据权利要求13所述的无创生物计量传感器，其中
所述散射光和所述照射光被一起输入到所述层叠的光吸收结构的光输入表面，并且
所述陷波滤波器阵列仅设置在所述照射光的路径上。
16.根据权利要求13所述的无创生物计量传感器，其中所述控制器配置为存储所述多个吸收层的每个的预先测量的外量子效率或短路电流密度。
17.根据权利要求16所述的无创生物计量传感器，其中所述控制器配置为控制所述照射单元以通过随时间的流逝改变所选择的吸收层而改变所述照射光中包括的吸收波长带并在所选择的吸收层改变时测量由所述层叠的光吸收结构产生的光电流。
18.根据权利要求17所述的无创生物计量传感器，其中所述控制器配置为通过使用所述多个吸收层的每个的预先测量的外量子效率或短路电流密度以及在所选择的吸收层改变时获得的所述层叠的光吸收结构的光电流测量值来计算所述散射光的所述光谱分布。
19.根据权利要求13所述的无创生物计量传感器，还包括信号处理器，该信号处理器配置为基于所述散射光的所述光谱分布来分析所述对象的性质。
20.一种无创生物计量感测方法，包括：
辐射激发光到对象；
将通过所述激发光从所述对象产生的散射光提供到层叠的光吸收结构，所述层叠的光吸收结构包括在竖直方向上层叠并分别具有不同的第一至第N吸收波长带的第一至第N吸收层以及分别插置在所述第一至第N吸收层中的每两个相邻的吸收层之间以电连接所述第一至第N吸收层的多个隧道结层；
在提供所述散射光的同时，向所述层叠的光吸收结构提供照射光，该照射光包括除了所述第一吸收波长带之外的第二至第N吸收波长带并用于使除了所述第一吸收层之外的第二至第N吸收层饱和；
测量由所述层叠的光吸收结构产生的第一光电流；以及
通过使用所测量的第一光电流来计算所述散射光中的第一波长带分量的光量。
21.根据权利要求20所述的无创生物计量感测方法，在计算所述散射光中的所述第一波长带分量的光量之后，还包括：
在提供所述散射光的同时，向所述层叠的光吸收结构提供包括除了所述第二吸收波长带之外的第一和第三至第N吸收波长带并用于使除了所述第二吸收层之外的所述第一和第三至第N吸收层饱和的照射光；
测量由所述层叠的光吸收结构产生的第二光电流；以及
通过使用所测量的第二光电流来计算所述散射光中的第二波长带分量的光量。
22.根据权利要求21所述的无创生物计量感测方法，在计算所述散射光中的所述第二波长带分量的光量之后，还包括：
在提供所述散射光的同时，向所述层叠的光吸收结构提供相应的照射光；以及
重复光电流测量操作以计算所述散射光中的第三至第N波长带分量的光量。
23.根据权利要求20所述的无创生物计量感测方法，其中通过使用所测量的第一光电流来计算所述散射光中的所述第一波长带分量的光量包括：通过比较所测量的第一光电流与所述第一吸收层的预先测量的短路电流密度来计算所述散射光中的所述第一波长带分量的光量。
24.一种生物信号传感器，包括：
层叠的光吸收结构，包括多个光吸收层，该多个光吸收层配置为接收使所述多个光吸收层的将所述多个光吸收层中的一个排除的其余光吸收层饱和的光并接收将所排除的光吸收层激活的生物光学信号，所述多个光吸收层的每个配置为吸收光谱的不同波长带；以及
控制器，配置为测量从所述层叠的光吸收结构产生的光电流并基于所测量的光电流来分析所述生物光学信号。
25.根据权利要求24所述的生物信号传感器，还包括存储器，该存储器配置为存储所排除的光吸收层的预先测量的短路电流密度，
其中所述控制器还配置为将所测量的光电流与所述预先测量的短路电流密度比较以分析所述生物光学信号。
26.根据权利要求24所述的生物信号传感器，还包括
光源，配置为朝向所述层叠的光吸收结构的顶表面辐射光；以及
陷波滤波器，配置为从所辐射的光阻挡所排除的光吸收层能够吸收的波长带。
27.根据权利要求26所述的生物信号传感器，还包括：
另一光源，配置为朝向目标对象辐射光以从其反射或透射，
其中反射或透射的光带有所述生物光学信号。
CN201510731560.9A 2014-11-03 2015-11-02 光谱仪、生物计量传感器、感测方法、生物信号传感器 Active CN105572059B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140151581A KR102323208B1 (ko) 2014-11-03 2014-11-03 수직 적층 구조를 갖는 분광기 및 이를 포함하는 비침습형 생체 센서
KR10-2014-0151581 2014-11-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105572059A true CN105572059A (zh) 2016-05-11
CN105572059B CN105572059B (zh) 2019-09-17

Family

ID=54292662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510731560.9A Active CN105572059B (zh) 2014-11-03 2015-11-02 光谱仪、生物计量传感器、感测方法、生物信号传感器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9867544B2 (zh)
EP (1) EP3018459B1 (zh)
KR (1) KR102323208B1 (zh)
CN (1) CN105572059B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109407133A (zh) * 2017-08-18 2019-03-01 南京中硼联康医疗科技有限公司 生物剂量计及具有其的中子捕获治疗系统
CN111380827A (zh) * 2018-12-26 2020-07-07 康特科技公司 测量掩埋层
TWI710754B (zh) * 2019-10-29 2020-11-21 光焱科技股份有限公司 光偵測方法
CN113419270A (zh) * 2021-06-23 2021-09-21 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种在线式滤片堆栈谱仪
CN115036378A (zh) * 2022-04-28 2022-09-09 南昌大学 AlInGaN基单pn结多色探测器及信号检测方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017001437A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Imec Vzw Dedicated transformation spectroscopy
JP2017047177A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置および被検体情報取得装置の制御方法
US9960199B2 (en) 2015-12-29 2018-05-01 Viavi Solutions Inc. Dielectric mirror based multispectral filter array
US9923007B2 (en) 2015-12-29 2018-03-20 Viavi Solutions Inc. Metal mirror based multispectral filter array
US10232066B2 (en) 2016-10-31 2019-03-19 Hubbell Incorporated High intensity narrow spectrum light indicator systems
US11272594B2 (en) 2016-10-31 2022-03-08 Hubbell Incorporated Multi-array lighting system for providing high intensity narrow spectrum light
US11590248B2 (en) 2017-10-30 2023-02-28 Hubbell Lighting, Inc. Pulsing high intensity narrow spectrum light
WO2019089576A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 Hubbell Incorporated Antimicrobial backlit device
KR102499034B1 (ko) 2018-02-08 2023-02-13 삼성전자주식회사 다수의 반도체 칩을 갖는 반도체 패키지
US11388789B2 (en) 2019-03-18 2022-07-12 Hubbell Lighting, Inc. Method for controlling operation of a lighting system having high intensity narrow spectrum light sources
CN112924399A (zh) * 2019-12-05 2021-06-08 比亚迪半导体股份有限公司 气体浓度检测装置及检测方法
JP7309640B2 (ja) * 2020-03-18 2023-07-18 株式会社東芝 光学検査装置
CN112683814B (zh) * 2021-03-19 2021-06-11 广东省农业科学院动物科学研究所 一种基于养殖水质大数据评价水产饲料的方法及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050225630A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-13 Childers Winthrop D Method and system for displaying an image in three dimensions
CN102656701A (zh) * 2009-12-15 2012-09-05 第一太阳能有限公司 光伏窗口层
US8350208B1 (en) * 2010-01-21 2013-01-08 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Two-terminal multi-color photodetectors and focal plane arrays
CN102903767A (zh) * 2012-11-05 2013-01-30 南开大学 一种p型非晶硅碳-纳米颗粒硅多量子阱窗口层材料
US20130193308A1 (en) * 2011-12-21 2013-08-01 Arizona State Multiband Photodetector Utilizing Unipolar and Bipolar Devices
CN103323407A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 三星电子株式会社 光学生物传感器、包括该光学生物传感器的生物感测系统和制造光学生物传感器的方法
CN103884696A (zh) * 2012-12-19 2014-06-25 Jds尤尼弗思公司 分光计组件及方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5272340A (en) * 1992-09-29 1993-12-21 Amara, Inc. Infrared imaging system for simultaneous generation of temperature, emissivity and fluorescence images
US6583873B1 (en) * 2000-09-25 2003-06-24 The Carnegie Institution Of Washington Optical devices having a wavelength-tunable dispersion assembly that has a volume dispersive diffraction grating
US6930336B1 (en) 2001-06-18 2005-08-16 Foveon, Inc. Vertical-color-filter detector group with trench isolation
KR100827138B1 (ko) * 2006-08-10 2008-05-02 삼성전자주식회사 생체 정보 측정 장치
US7701571B2 (en) 2006-08-22 2010-04-20 Ahura Scientific Inc. Raman spectrometry assembly
KR101281169B1 (ko) 2007-08-24 2013-07-02 삼성전자주식회사 체내 성분 측정용 비침습 프로브 및 이를 포함하는비침습적 체내 성분 측정 시스템
US7608906B2 (en) * 2007-11-13 2009-10-27 Teledyne Licensing, Llc Simultaneous unipolar multispectral integrated technology (SUMIT) detectors
US8610129B2 (en) 2008-01-15 2013-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Compound semiconductor image sensor
KR101447113B1 (ko) 2008-01-15 2014-10-07 삼성전자주식회사 화합물 반도체 수직 적층 이미지 센서
US7986407B2 (en) * 2008-08-04 2011-07-26 Ondax, Inc. Method and apparatus using volume holographic wavelength blockers
KR101491854B1 (ko) 2008-08-20 2015-02-09 엘지전자 주식회사 비침습 혈당 측정 장치 및 방법
US9395473B2 (en) 2009-03-20 2016-07-19 Nanolambda, Inc. Nano-optic filter array based sensor
JP5445906B2 (ja) * 2009-03-23 2014-03-19 独立行政法人国立高等専門学校機構 波長スペクトル検出方法
JP5663900B2 (ja) 2010-03-05 2015-02-04 セイコーエプソン株式会社 分光センサー装置及び電子機器
JP5528882B2 (ja) * 2010-03-30 2014-06-25 旭化成エレクトロニクス株式会社 赤外線センサ
US8461567B2 (en) 2010-06-24 2013-06-11 Nokia Corporation Apparatus and method for sensing photons
JP5706230B2 (ja) 2011-05-16 2015-04-22 浜松ホトニクス株式会社 分光装置
JP2013228322A (ja) 2012-04-26 2013-11-07 Japan Atomic Energy Agency 分光装置
KR101376290B1 (ko) 2012-06-27 2014-03-18 한국기초과학지원연구원 다중 반사 필터를 포함한 폴리크로메이터
KR101455832B1 (ko) 2012-10-04 2014-11-04 전북대학교산학협력단 박막 태양전지 및 그 제조 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050225630A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-13 Childers Winthrop D Method and system for displaying an image in three dimensions
CN102656701A (zh) * 2009-12-15 2012-09-05 第一太阳能有限公司 光伏窗口层
US8350208B1 (en) * 2010-01-21 2013-01-08 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Two-terminal multi-color photodetectors and focal plane arrays
US20130193308A1 (en) * 2011-12-21 2013-08-01 Arizona State Multiband Photodetector Utilizing Unipolar and Bipolar Devices
CN103323407A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 三星电子株式会社 光学生物传感器、包括该光学生物传感器的生物感测系统和制造光学生物传感器的方法
CN102903767A (zh) * 2012-11-05 2013-01-30 南开大学 一种p型非晶硅碳-纳米颗粒硅多量子阱窗口层材料
CN103884696A (zh) * 2012-12-19 2014-06-25 Jds尤尼弗思公司 分光计组件及方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109407133A (zh) * 2017-08-18 2019-03-01 南京中硼联康医疗科技有限公司 生物剂量计及具有其的中子捕获治疗系统
CN109407133B (zh) * 2017-08-18 2023-09-22 南京中硼联康医疗科技有限公司 生物剂量计及具有其的中子捕获治疗系统
CN111380827A (zh) * 2018-12-26 2020-07-07 康特科技公司 测量掩埋层
TWI710754B (zh) * 2019-10-29 2020-11-21 光焱科技股份有限公司 光偵測方法
CN113419270A (zh) * 2021-06-23 2021-09-21 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种在线式滤片堆栈谱仪
CN115036378A (zh) * 2022-04-28 2022-09-09 南昌大学 AlInGaN基单pn结多色探测器及信号检测方法
CN115036378B (zh) * 2022-04-28 2023-11-28 南昌大学 AlInGaN基单pn结多色探测器及信号检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160051471A (ko) 2016-05-11
KR102323208B1 (ko) 2021-11-08
EP3018459A2 (en) 2016-05-11
US20160120410A1 (en) 2016-05-05
CN105572059B (zh) 2019-09-17
US9867544B2 (en) 2018-01-16
EP3018459A3 (en) 2016-06-01
EP3018459B1 (en) 2020-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105572059A (zh) 光谱仪、生物计量传感器、感测方法、生物信号传感器
US11740126B2 (en) Multiplexing and encoding for reference switching
EP3497413B1 (en) Limitation of noise on light detectors using an aperture
JP5195172B2 (ja) 水分検出装置、生体中水分検出装置、自然産物中水分検出装置、および製品・材料中水分検出装置
US20030160231A1 (en) Dual wavelength detector
JP2010054457A5 (zh)
JP2008180719A5 (zh)
AU2003274357B2 (en) Semiconductor optical devices
CN105628671B (zh) 一种用于样品组分定量分析的装置及方法
CN104833650A (zh) 单光导天线的脉冲太赫兹时域光谱系统及探测方法
US11747203B2 (en) Multi-pixel spectral sensor
KR101901905B1 (ko) 격자 결합기 어레이를 이용한 분광기 및 분광 방법
US11684269B2 (en) Sensor that detects a heart rate and/or a blood oxygen content, and method of operating a sensor
CN103178431A (zh) 光导天线、太赫兹波发生装置、照相机、成像装置以及测量装置
EP4330714A1 (en) Time-of-flight system and time-of-flight methods
JP2011192838A (ja) 受光素子、受光素子アレイ、ハイブリッド型検出装置、光学センサ装置、および受光素子アレイの製造方法
JP2017084991A (ja) テラヘルツ波発生装置、イメージング装置、カメラ、および計測装置
EP2453222A1 (fr) Dispositif et procédé de radiométrie pour déterminer les caractéristiques physico-chimiques d&#39;un échantillon
CN101949844B (zh) 一种改善半导体材料光致发光测试效果的测试系统
JP2011137836A (ja) 水分検出装置、生体中水分検出装置、自然産物中水分検出装置、および製品・材料中水分検出装置
EP2453221A1 (fr) Dispositif de radiométrie pour déterminer les caractéristiques physico-chimiques d&#39;un échantillon en tenant compte de l&#39;épaisseur
US20230063072A1 (en) Analysis device
CN107966276A (zh) 一种大面积宽带光栅衍射效率测量的方法及装置
CN118302110A (zh) 基于扫描的太赫兹近场成像装置
Sarwar On-Chip UV/VIS Optical Spectrometer

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant