CN1869659A

CN1869659A - 使用光导的光感测系统

Info

Publication number: CN1869659A
Application number: CNA2006100743298A
Authority: CN
Inventors: G·D·范维格伦; R·P·赫尔宾; D·B·罗伊特曼
Original assignee: Avago Technologies ECBU IP Singapore Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd; Agilent Technologies Inc
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: US20060227328A1; CN1869659B

Abstract

描述了光感测系统及其方法。光源照射排列在表面上的目标区域。光导接收从该目标区域反射的光。从目标区域反射的光的数量至少部分对应于和该目标区域相关联的物质的组成。探测器接收由光导承载的反射光。

Description

使用光导的光感测系统

技术领域

根据本发明的各实施例涉及光传感器。

背景技术

在表面等离子体共振(SPR)波谱中，来自光源的光被导向金属薄膜，并测量从该金属薄膜反射的光的强度。从该金属薄膜反射的光的强度取决于光源的光的入射角或波长，还取决于和面向光源一侧相对立的金属薄膜一侧上的物质的折射率。

SPR可用于执行对化学和生物物质的高灵敏度测量。例如，SPR可用于测量蛋白质之间的相互作用。第一蛋白质(例如配位体)被粘附到位于不面对光源的薄膜一侧上的金属薄膜，第二蛋白质(例如分析物)置于溶液中并在第一蛋白质上流过。如果第一和第二蛋白质在某种程度上结合，在金属薄膜远离光源的表面上形成第一和第二蛋白质的组合物。该组合物的折射率取决于第一和第二蛋白质的相对数量，且如果第一和第二蛋白质的相对数量随时间发生变化，则该组合物的折射率将随时间而改变。以不同波长或不同入射角的光线照射该金属薄膜。通过测量这些不同入射角或波长的反射光的强度，可以导出该结合的量。可重复该测量，从而绘制出结合的量与时间的函数关系。可以通过这种方式确定该两种蛋白质的结合及分解速率。例如在药品研发领域中这些速率让人极为关注。

通过将多个样品排列在金属薄膜表面上，可以同时进行多个实验。例如，可以同时测试不同类型的配位体以测量与特定分析物的亲合力。可使用照相机对从样品反射的光进行成像。基本上，照相机以一频率对样品阵列照相，该频率对应于照相机的帧频。随后处理这些图像以测量从各个样品反射的光的强度随时间的变化。

SPR所使用的照相机可采用由320×256的像素阵列组成的成像器。对于各图像帧，像素的数字值(例如320×256像素阵列的81920个像素值)被转移到计算机系统进行处理。对于被测试的各个样品，从其它值中提取和该样品相对应的像素值。随后对样品所提取的像素值求平均，从而提供该样品的数据点。

理想地，增大一次可测试的样品的数目，从而可以更加有效地完成测试。同样理想地，增大数据收集的速率，从而允许可以更加详细地捕捉关于物质(例如蛋白质)之间相互作用的信息。通过增大对样品成像的速率，可以增大数据收集速率。使用能够工作于更高帧频的照相机可以实现这一点。

然而，提高样品数目以及帧频会增大需要传输和处理的数据的数量。测试有可能进行好几天，因此可能收集大量的数据，对用于传输和处理数据的资源形成重大的负担。可以使用额外的计算资源以减缓数据加工和处理负载，但这会增加测试成本。

此外，以较高帧频工作的照相机相当昂贵。例如，以60帧每秒(fps)工作的照相机的费用约为$20000，而以400fps工作的照相机的费用约为$50000。照相机还具有其它缺点。例如，照相机具有有限的满阱容量(fullwell capacity)(即，照相机在饱和前，每个像素上只能存储有限数量的电子)。此外，照相机的量子效率(光子被转换成电子的速率)相对较低，小于20％。

发明内容

因此，这样的系统和/或方法是很有价值的，即，可以采用足够大数目的样品并允许更高的数据采集速率，而基本上不增加成本或数据操作及处理负载。

根据本发明的实施例涉及光感测(light-sensing)系统及其方法。在一个实施例中，光源照射排列在表面上的目标区域。光导接收从目标区域反射的光。从目标区域反射的光的数量至少部分对应于和该目标区域相关联的物质的组成。探测器接收由光导承载的反射光。

附图说明

各附图被并入本说明书并作为本说明书的一部分，这些附图阐述本发明的各实施例，并和本说明书一起用于解释本发明的原理。除非明确指出，否则不应将本说明书中提及的附图理解成按比例绘制。

图1阐述了根据本发明的光感测系统的一个实施例。

图2阐述了根据本发明的一个实施例中排列在表面上的样品。

图3阐述了根据本发明的光感测系统的第二实施例。

图4阐述了根据本发明的光感测系统的第三实施例。

图5阐述了根据本发明的光感测系统的第四实施例。

图6阐述了根据本发明的光感测系统的第五实施例。

图7阐述了根据本发明的光感测系统的第六实施例。

图8阐述了根据本发明的光感测系统的第七实施例。

图9为根据本发明的感测反射光的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

现在将详细地参考根据本发明的各种实施例，在附图中阐述了其示例。尽管将结合这些实施例描述本发明，但将会了解到，这些实施例并非旨在将本发明局限于这些实施例。相反，本发明旨在覆盖包括在由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的各种备选、修改、和等效表述。此外，在本发明的下述详细描述中，罗列了许多具体细节，其目的是提供对本发明的彻底的了解。在其它例子中，并未详细地描述公知的方法、程序、元件、和电路，从而避免不必要地使本发明的各方面变得模糊。

图1阐述了根据本发明的一个实施例中的光感测系统10。在一个实施例中，系统10被用于表面等离子体共振(SPR)波谱。在本实施例中，系统10包括光源11、光学透明元件13和14、金属薄膜15、探测器阵列18、示例探测器19、以及金属薄膜15和探测器阵列18之间的光导(用光导20示意性表示)。

光学透明元件(例如棱镜)13由透明材料制成。在图1的示例以及这里的其它示例中，光学透明元件13被示成(截面为)粗糙的三角形；然而，本发明不限于此。通常，光学透明元件13具有高于空气的折射率，该元件因此起着这样的作用，即，增大入射光12的动量从而将该光线的动量和在金属薄膜15内形成的等离子体波的动量相匹配。

在一个实施例中，光学透明元件14为支撑金属薄膜15的透明板或载片。金属薄膜15可实施成被涂敷到光学透明元件14上的涂层。在一个实施例中，金属薄膜15为金薄膜，还可以使用银。

样品区域被耦合到位于远离光源11的薄膜一侧上的金属薄膜15的表面上，用样品区域16示意性表示这些样品区域。在本实施例中，样品区域16和其它样品区域识别可放置配位体的位置。在不同的样品区域可以使用不同的配位体。可将一种或多种分析物呈现给缓冲通道17内的配位体。在一个实施例中，分析物置于液体内，并在样品区域上流过缓冲通道17。

光源11可以是具有适当的滤波片和准直器的普通光源。备选地，光源11可以是激光器或者超辐射发光二极管(SLD)。可以使用其它类型的光源。

同样地，可以使用多个光源，每个光源将光束置于和各个样品区域相对应的金属薄膜15表面的各个区域上(例如，每个样品区域具有一个光源)。备选地，可将衍射板置于光源11和样品区域之间，使得来自光源的光线被分裂成多束光线，各个光束照射和各个样品区域相对应的金属薄膜15表面上的一个区域。

在一个实施例中，可以改变光源11发出的光线的波长。在另一个实施例中，可以移动光源11，使得可以改变入射角θ(入射光12与垂直于金属薄膜15平面的矢量之间形成的角度)。

光源11将光线12透射到光学透明元件13及14，并穿过该光学透明元件到达金属薄膜15。在图1的实施例中，由多个光导(用光导20示意性表示)将从金属薄膜15反射的光运载到探测器阵列18，其中该探测器阵列包括多个用探测器19示意性表示的探测器。

在一个实施例中，探测器阵列18为线性阵列。在一个实施例中，使用V形槽组件将光导和探测器对齐，其中该V形槽组件的间距对应于探测器的间距。在一个实施例中，探测器(例如探测器19)为光电二极管。在一个实施例中，光导(例如光导20)为光纤。采用诸如系统10的系统，而不采用使用例如照相机的系统可以显著降低成本，因为探测器阵列的成本可能比适当的照相机的成本低好几个数量级。如在下文中进一步讨论的，根据本发明的各实施例还提供了其它优点。

光导的数目通常对应于样品区域的数目，探测器的数目通常对应于光导的数目；然而，本发明不限于此。在一个实施例中，各个光导和单个样品区域相关联，探测器阵列18中的各个探测器和单个光导相关联(因此和单个样品区域相关联)。在该实施例中，从和样品区域16相对应的金属薄膜15的区域反射的光线将被光导20所捕获，并由光导20将其运载到例如探测器19。从金属薄膜15上其它区域(对应于其它样品区域)反射的光将类似地被相应的光导所捕获并运载至相应探测器。

可将光导布置成充分靠近金属薄膜15，使得从金属薄膜15上一区域反射的光线可被耦合到相应光导内，而不显著地与从其它区域反射的光发生串扰。例如，可将光导压在或几乎压在光学透明元件13上。

在一个实施例中，光导(例如光导20)的截面积不大于样品区域(例如样品区域16)的尺寸。更为精确地，光导的截面积小于金属薄膜15上区域(从该区域反射和具体样品区域相关联的光线)的尺寸。通常，确定光导的尺寸和位置，使其不捕获从金属薄膜15上定义区域之外的区域所反射的光线。例如，确定光导20的尺寸和位置，使其不捕获从金属薄膜15上和样品区域16相关联的区域之外的金属薄膜15上的反射光。

现在参考SPR波谱描述系统10。配位体被耦合到金属薄膜15(例如，在样品区域16)。分析物溶液流过缓冲通道17内的样品区域16。光源11发出的光线在穿过光学透明元件13和14之后入射到金属薄膜15上。从金属薄膜15上的区域(和样品区域16相对应的)反射的光线被耦合到光导20内。在探测器19接收由光导20承载的光线。随时间的推移而继续该过程，直到测试结束。

从金属薄膜15反射的光的数量为样品区域16处的物质的折射率以及入射光12的波长或入射角的函数。样品区域16处的物质的折射率反过来又是配位体和分析物交互作用的程度(例如分析物和配位体结合的程度)的函数。可以改变入射光12的入射角θ或波长，从而产生使自由电子在金属薄膜15的反射表面上共振的条件。在SPR条件下，由金属薄膜15反射的光的强度或数量减少。在探测器19接收到的反射光的数量以及入射光12的入射角或波长，可以用于确定在样品区域16处配位体和分析物之间的交互作用的数量。对于其它样品区域、光导、和探测器而言，系统10以相似的方式起作用。

图2阐述了根据本发明的一个实施例中排列在芯片或衬底25上的包括样品区域16的多个样品区域。可以使用不同数目的样品区域，且可能排列方式不同于图2所示方式。在一个实施例中，仍参考图1，芯片25安装在背离光源11的金属薄膜15的表面上。在一个实施例中，光导和探测器与芯片25内的各个样品区域相关联。因此，例如，可将4×4样片阵列耦合到16单元的探测器阵列(例如16个探测器的线性阵列)。如果样品的数目大于单个阵列中探测器的数目，则可以使用附加的探测器阵列。

图3阐述了根据本发明的一个实施例中的光感测系统30。在一个实施例中，系统30被用于SPR波谱。

在本实施例中，系统30包括先前已经描述的光源11、光学透明元件(例如载片或板)14、金属薄膜15、探测器阵列18、示例探测器19、以及金属薄膜15和探测器阵列18之间的光导(用光导20示意性表示)。系统30还包括将光线从光源11运载到样品区域的光导(用光导32示意性示出)组31。在一个实施例中，光导为光纤。组31中的光导可压在或几乎压在和样品区域相对应的金属薄膜15的区域上。在SPR应用中，可将准直器置于光导和金属薄膜15之间。

接收反射光的光导(例如光导20)也可以被压在或几乎压在和样品区域相对应的金属薄膜15的区域上。在一个实施例中，区块33(例如塑料块)可用于使将光传送到金属薄膜15的光导以及接收来自金属薄膜15的反射光的光导保持在与样品区域相对应的金属薄膜15上的区域相对位置上。光导组31可在区块33内移动，以便可以改变入射光的入射角。

光导组31内的光导的数目通常对应于样品区域的数目；然而，本发明不限于此。在一个实施例中，光导组31中各个光导和单个样品区域相关联。例如，光导32和样品区域16相关联。

在另一个实施例中，可在光导组31和金属薄膜5之间放置光学透明元件13(图1)以替代区块33，还可以在金属薄膜15和接收反射光的光导(用光导20示意性表示)之间放置该光学透明元件。在这种实施例中，入射光导(例如光导32)和接收反射光的光导(例如光导20)可被压在或者几乎压在光学透明元件13上。

图4阐述了根据本发明的一个实施例内的光感测系统40。在一个实施例中，系统40用于SPR波谱。

在本实施例中，系统40包括先前描述的光源11、光学透明元件(例如载片或板)14、金属薄膜15、探测器阵列18、示例探测器19、以及位于金属薄膜15和探测器阵列18之间的光导(用光导20示意性表示)。系统40还包括由透明材料制成的光学透明元件(用棱镜43示意性表示)组41。通常，组41内的元件的数目对应于样品区域的数目；然而，本发明不限于此。在一个实施例中，组41内的各个光学透明元件和单个样品区域相关联。例如，棱镜43可以只和样品区域16相关联。

组41内的光学透明元件(例如棱镜43)小于图1的光学透明元件13，因此光导(用光导20示意性表示)可以布置成更靠近金属薄膜15。例如，光导20可压在或几乎压在棱镜43上。

在一个实施例中，各个光导和光学透明元件组41内的单个光学透明元件相关联。例如，光导20可以只与棱镜43相关联。

图5阐述了根据本发明的一个实施例中的光感测系统50。在一个实施例中，系统50被用于SPR波谱。

在本实施例中，系统50包括前述的光源11、光学透明元件(例如载片或板)14、金属薄膜15、探测器阵列18，示例探测器19、以及位于金属薄膜15和探测器阵列18之间的光导(用光导20示意性表示)。

系统50还包括由透明材料制成的光学透明元件组51(用棱镜53、55示意性表示)。通常，这些元件的数目对应于样品区域的数目；然而，本发明不限于此。在一个实施例中，组51内的各个光学透明元件和单个样品区域相关联。例如，棱镜53可以只与样品区域54相关联，棱镜55可以仅与样品区域16相关联。

系统50还包括将来自光源11的光承载到光学透明元件(例如棱镜53)的光导(例如光导52)组56。在一个实施例中，这些光导为光纤。组56内的光导可被压在或几乎压在组51内的光学透明元件上。例如，光导52可被压在或几乎压在棱镜53上。在一个实施例中，组56内的各个光导和组51内的单个光学透明元件相关联。也就是说，例如，光导52可以仅与棱镜53相关联。在SPR应用中，可将准直器置于光导和光学透明元件组51之间。

承载从金属薄膜15反射的光的光导(例如光导20)还可布置成更加靠近金属薄膜15。例如，光导20可压在或几乎压在棱镜55上。

图6阐述了根据本发明的一个实施例的光感测系统60。在一个实施例中，系统60用于SPR波谱。

在本实施例中，系统60包括前面所述的光源11、光学透明元件(例如棱镜)13、光学透明元件(例如棱镜)14、金属薄膜15、探测器阵列18、以及探测器19。

系统60还包括耦合到探测器阵列18的许多光导(例如光导62)。光导的数目通常对应于样品区域的数目，探测器的数目通常对应于光导的数目；然而，本发明不限于此。在一个实施例中，如前所述，各个光导和单个样品区域相关联，探测器阵列18中的各个探测器和单个光导(因此和单个样品区域)相关联。

和图1的实施例相反，例如这些光导(例如光导62)并不向上沿展或几乎不向上沿展而贴在光学透明元件13上。相反，在一个实施例中，在光导(例如光导62)和金属薄膜15之间插入成像透镜61，使得光导的端部落在成像透镜61的像平面内(示成平面65)。在另一个实施例中，衍射光学元件可用于替换成像透镜61。

在图6的实施例中，从金属薄膜15反射的光穿过成像透镜61。成像透镜61基本上将传感器平面内的位置映射到成像平面65内的位置。例如，从金属薄膜15的与样品区域16相对应的区域反射的光被反射到透镜61，该透镜将光线映射到像平面65内的位置66。光导62置于位于点66的像平面65以接收从金属薄膜15的与样品区域16相对应的区域反射的光。由光导62所承载的光被探测器19所接收。

图7阐述了根据本发明的一个实施例中的光感测系统70。在一个实施例中，系统70被用于SPR波谱。

在本实施例中，系统70包括前面所述的光源11、光学透明元件(例如棱镜)13、光学透明元件(例如载片或板)14、金属薄膜15、探测器阵列18、以及探测器19。

系统70还包括耦合到探测器阵列18的光导(例如光导72)组76。光导的数目通常对应于样品区域的数目，探测器的数目通常对应于光导的数目；然而，本发明不限于此。在一个实施例中，如前所述，各个光导和单个样品区域相关联，探测器阵列18中的各个探测器和单个光导(因此和单个样品区域)相关联。

和图6的实施例相似，例如这些光导(例如光导72)组76并不向上沿展或几乎不向上沿展而贴在光学透明元件13上。和图6的实施例相反的是，透镜71被耦合到各个光导的端部。例如，透镜71被耦合到光导72的端部。

在一个实施例中，成像透镜61布置成使得从金属薄膜15反射的光在到达光导组76之前穿过透镜61。在该实施例中，光导组76位于透镜61的像平面内。

在图7的实施例中，从金属薄膜15反射的光穿过成像透镜71。成像透镜71基本上将传感器平面内的位置映射到透镜71的像平面内的位置。例如，从金属薄膜15的与样品区域16相对应的区域反射的光被反射到透镜71，该透镜将光线映射到和透镜71的位置相对应的像平面65内的位置，该透镜71将反射光耦合到光导72。由光导72所承载的光被探测器19所接收。

在另一个实施例中，可以使用衍射光学元件替代诸如透镜71的透镜。可在塑料片上形成微透镜阵列，并将该阵列布置成向上贴近或几乎贴近光导组76，使得各个光导和相应微透镜对齐。

图8阐述了根据本发明的一个实施例中的光感测系统80。在一个实施例中，系统80被用于SPR波谱。

在本实施例中，系统80包括前述的光源11、金属薄膜15、探测器阵列18、以及探测器19。系统80还包括光栅84，该光栅将光线的动量和金属薄膜15内形成的等离子体波的动量相匹配。在一个实施例中，光栅84提供了对金属薄膜15的支撑。在该实施例中，金属薄膜15跟随光栅84的轮廓。光穿过薄膜15到达光栅84。

系统80的特征可以和前述其它特征相组合。也就是说，图1和图3-7描述了将来自光源的光线传送到表面的各种特征以及捕捉从表面反射的光线的各种特征。这些光传送和光捕捉特征也可以用于结合图8所描述的实施例。特别地，使用诸如例如光栅84的光栅允许将用于把光发送到表面或者用于捕捉表面反射光线的光导布置成贴近或几乎贴近对应于样品区域(例如样品区域16)的表面区域。

此外，例如结合图1和3所描述的特征可以相组合，或者结合图6或7所描述的特征可以和结合图3、4、或5所描述的特征相组合。通常，可以单独使用上面所描述的各个不同实施例的特征，或者将这些特征适当地与一个或多个其它实施例的特征相组合。

除了前述成本降低之外，根据本发明的实施例提供了许多其它优点。一个优点为，可以以更快的速率采集样品；也就是说，采样速率不受帧频限制。可获得高达每秒5兆采样的采样速率。因此，可以产生时间上更为连续的测试结果曲线。

此外，采集了每个样品区域的单个数据点(例如探测器输出)，无需传输大量数据进行处理。这也排除了对各个测试样品的像素值进行提取和求平均，可简化处理。

此外，如果从输出位数的角度来衡量，则探测器(例如光电二极管)比照相机更为精确。同样，照相机具有有限的满阱容量且如果太多的光线射到样品区域上则可能饱和。探测器不存在这些限制，特别是对于用于诸如SPR用途的光的电平。

另外，探测器(例如光电二极管)的量子效率约为75％，大于照相机的量子效率。因此，对于特定数量的光线，探测器将输出优于照相机的信号。

图9为根据本发明的一个实施例中，感测从表面反射的光线的方法的流程图90。在步骤91，使用光源照射表面(例如图1的金属薄膜15)上的多个区域。表面上的这些区域对应于样品区域(例如样品区域16)的排列。在一个实施例中，样品区域位于并不面向光源的表面一侧上(例如如图1和3-7所示)；在另一个实施例中，样品区域位于面向光源的表面一侧上(例如如图8所示)。

在一个实施例中，光线穿过可增大光线动量的元件(例如图1的光学透明元件13)而透射到表面区域上。在另一个实施例中，存在多个这种元件(例如图4的棱镜43)，其中各个元件和表面上的单个区域相关联。在又一个实施例中，存在一种光栅(例如图8的光栅84)，该光栅将该光线的动量和等离子体波的动量相匹配。

在又一个实施例中，光线经过多个光导(例如图3的光导32)而透射到表面上。

在图9的步骤92中，从表面区域反射的光被接收到多个光导(例如图1的光导20)内。在一个实施例中，反射光在到达光导之前穿过透镜(例如图6的透镜61)。在一个实施例中，透镜被耦合到各个光导(例如透镜71被耦合到图7的光导72)。在另一个实施例中，可使用衍射光学元件或衍射光学元件阵列，而不使用一个或多个透镜。

在图9的步骤93中，由光导承载的光在多个探测器(例如图1的探测器阵列18)被接收。在SPR实施例中，在探测器接收到的反射光的数量被用于确定反射表面下存在于配位体和分析物之间的相互作用的量。

因此在各种实施例中描述了本发明。尽管已经在具体实施例中描述了本发明，但应该了解到，本发明不应被解释成受这些实施例限制，而应根据下述权利要求解释本发明。

Claims

1.一种表面等离子体共振波谱系统，所述系统包括：

照射排列在表面上的目标区域的光源；

接收从相应目标区域反射的光的第一组多个光导，其中从目标区域反射的光的数量至少部分地对应于和所述目标区域相关联的物质的组成；以及

接收由所述光导所承载的反射光的多个探测器。

2.权利要求1的系统，其中各个所述光导和单个目标区域相关联。

3.权利要求1的系统，其中各个所述探测器和所述光导中的单独一个光导相关联。

4.权利要求1的系统，进一步包括一透镜，其中该透镜布置成使得从所述表面反射的光穿过所述透镜到达所述光导。

5.权利要求1的系统，进一步包括多个透镜，其中每个所述透镜耦合到各个光导的端部，其中从所述表面反射的光穿过该多个透镜到达所述光导。

6.权利要求1的系统，进一步包括衍射光学元件，其中该衍射光学元件布置成使得从所述表面反射的光穿过所述衍射光学元件达到所述光导。

7.权利要求1的系统，其中所述表面上的所述目标区域大于所述光导的截面。

8.权利要求1的系统，进一步包括第二组多个光导，其中该第二组多个光导将来自所述光源的光运载到所述表面上的所述目标区域。

9.权利要求1的系统，进一步包括增大所述光的动量的元件。

10.权利要求1的系统，进一步包括多个元件，其中该多个元件置于所述光源和所述表面上的所述目标区域之间，使得光穿过所述元件到达所述目标区域，所述元件增大光的动量，其中各个所述元件和所述表面上的单个区域相关联。

11.一种感测从表面反射的光线的方法，所述方法包括：

照射排列在所述表面上的多个目标区域，所述目标区域对应于样品阵列；

将从所述目标区域反射的光接收到第一组多个光导内，其中所述反射光的强度受所述样品的折射率影响；以及

在多个探测器接收由所述光导承载的光。

12.权利要求11的方法，其中各个所述光导和单个目标区域相关联。

13.权利要求11的方法，其中各个所述探测器和所述光导的单独一个光导相关联。

14.权利要求11的方法，其中所述照射包括将光线透射穿过可增大所述光的动量的多个元件而到达所述表面上的区域，其中各个所述元件和所述表面上的单个区域相关联。

15.权利要求11的方法，其中所述照射包括将光线通过第二组多个光导而透射到所述区域。

16.权利要求11的方法，其中从所述表面上的区域反射的光线在达到光导之前穿过一透镜。

17.权利要求11的方法，其中从所述表面上的区域反射的光线在达到光导之前穿过一衍射光学元件。

18.权利要求11的方法，进一步包括改变照射所述区域的光的波长。

19.权利要求11的方法，进一步包括改变照射所述区域的光的入射角。

20.一种表面等离子体共振(SPR)波谱设备，所述设备包括：

光源；

耦合到样品排列的表面；

第一组多个光纤，其中来自所述光源的光从所述表面上的区域被反射到所述第一组多个光纤，所述表面上的区域和所述样品的位置相对应，其中从目标区域反射的光的数量在SPR条件下被减小；以及

探测器阵列，接收由所述第一组多个光纤承载的光。

21.权利要求20的设备，其中所述第一组多个光纤的一个光纤接收和所述样品排列的单个样品相对应的反射光，且其中所述探测器阵列的一个探测器接收来自所述第一组多个光纤的单个光纤的光。

22.权利要求20的设备，进一步包括将光从所述光源运载到所述表面的第二组多个光纤。

23.权利要求20的设备，进一步包括增大来自所述光源的光的动量的元件。

24.权利要求20的设备，进一步包括多个光学透明元件，该多个光学透明元件置于所述光源和所述表面之间，所述多个光学透明元件增大来自所述光源的光的动量，其中所述多个光学透明元件之一和单个样品相关联。

25.权利要求20的设备，进一步包括置于所述表面和所述光纤之间的透镜。

26.权利要求20的设备，进一步包括置于所述表面和所述光纤之间的多个透镜，其中每个透镜和单个光纤相关联。

27.权利要求20的设备，进一步包括置于所述表面和所述光纤之间的衍射光学元件。

28.权利要求20的设备，进一步包括置于所述表面和所述光纤之间的衍射光学元件阵列，其中每个衍射光学元件和单个光纤相关联。