KR102543791B1 - 직교 코드를 이용하는 분광 장치 및 분광 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 분광 장치는, 직교 코드를 출력하는 부호화기, 직교 코드를 수신하고 그리고 샘플에 직교 코드에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호를 제공하는 광원, 샘플로부터 방출되는 검출 신호를 검출하는 검출기, 및 부호화기와 직교 코드를 공유하고 그리고 직교 코드와 검출 신호 간의 상관관계에 기초하여 샘플에 대응하는 유효 신호를 추출하는 복호화기를 포함할 수 있다.

Description

직교 코드를 이용하는 분광 장치 및 분광 방법{SPECTROSCOPIC APPARATUS AND SPECTROSCOPIC METHOD USING ORTHOGONAL CODE}
본 발명은 분광 장치 및 분광 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 직교 코드를 이용하는 분광 장치 및 분광 방법에 관한 것이다.
분광 기술은 빛의 흡수, 발산, 산란 등을 측정하여 샘플의 분자 구조 및 변화 등을 연구하는 기술이다. IR(infrared) 분광기나 라만(raman) 분광기와 같은 분광기는 샘플 분자에 의한 흡수, 발산, 산란 세기를 주파수나 파장에 대한 스펙트럼으로 측정함으로써 주로 유기물과 생화학 종의 구조를 측정하고 분석한다.
비어-람버트 법칙(Bear-Lambert law)을 이용하는 자외선-가시광선 분광법(UV-VIS Spectroscopy)과 같은 분광법은 입자의 크기, 파장 별 흡광도, 및 투과도 측정을 통해 생화학 물질을 비롯한 다양한 샘플의 특성을 분석하고 그리고 파장 선택성을 고려하여 샘플을 판별할 수 있다. 그러나, 기존의 분광기 및 분광법은 입사광의 신호 세기 변화, 슛 잡음(shot noise)을 포함한 다양한 시스템 잡음으로 인해 흡수 또는 투과 신호의 변화가 크다. 또한, 이러한 잡음은 정확하고 안정적인 측정을 방해한다. 이러한 한계를 극복하기 위해 분광기 및 분광법에 있어서, 잡음을 제거하고, 분자 진동을 향상시키며, 유효 신호의 감도를 효율적으로 향상시키는 기술이 요구된다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 직교 코드를 이용하는 분광 장치 및 분광 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 분광 장치는, 직교 코드를 출력하는 부호화기, 직교 코드를 수신하고 그리고 샘플에 직교 코드에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호를 제공하는 광원, 샘플로부터 방출되는 검출 신호를 검출하는 검출기, 및 부호화기와 직교 코드를 공유하고 그리고 직교 코드와 검출 신호 간의 상관관계에 기초하여 샘플에 대응하는 유효 신호를 추출하는 복호화기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 분광 방법은, 제 1 직교 코드에 따라 부호화된 제 1 광신호 및 제 1 직교 코드와 서로 직교하는 제 2 직교 코드에 따라 부호화된 제 2 광신호를 생성하는 단계, 샘플에 제 1 광신호 및 제 2 광신호를 제공하는 단계, 샘플로부터 제 1 광신호에 대응하는 제 1 검출 신호 및 제 2 광신호에 대응하는 제 2 검출 신호를 검출하는 단계, 제 1 및 제 2 직교 코드들에 따라 제 1 및 제 2 검출 신호들을 복호화하는 단계, 복호화된 제 1 및 제 2 검출 신호에 기초하여 유효 신호를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 분광기는 잡음을 효율적으로 제거하고 그리고 유효 신호의 감도를 높일 수 있다. 또한 분광기의 분해능이 높아질 수 있다.
분 발명의 실시 예에 따른 분광법은 유효 신호의 신호대잡음비, 및 신호의 재현성 및 정확도가 높을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분광 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 분광 장치를 좀 더 상세하게 도시하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 2의 광원에 포함되는 채널을 좀 더 구체적으로 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 2의 광원에 포함되는 채널을 좀 더 구체적으로 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 도 2의 광원에 포함되는 채널을 좀 더 구체적으로 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 시간 영역에서 도 6의 분광 방법을 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다.
도 8은 도 7의 S240 단계를 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다.
도 9는 주파수 영역에서 도 6의 분광 방법을 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다.
도 10은 도 9의 S340 단계를 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 분광 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 도 11의 S440 및 S450 단계를 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다.
아래에서는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분광 장치의 블록도이다. 분광 장치(100)는 부호화기(110), 광원(120), 샘플(10), 검출기(130), 및 복호화기(140)를 포함할 수 있다. 분광 장치(100)는 부호화된 광신호에 기초하여 샘플(10)을 분석할 수 있다.
부호화기(110)는 광신호를 부호화하기 위한 직교 코드를 출력할 수 있다. 부호화기(110)는 직교 코드를 생성하여 광신호를 직교 코드의 패턴으로 변조할 수 있다. 부호화기(110)는 디지털 방식에 따라 동작할 수 있다. 직교 코드에 대해서는 도 2에서 좀더 구체적으로 후술한다.
광원(120)은 샘플로 광신호를 제공할 수 있다. 광원은 레이저 및 레이저 다이오드와 같은 단일 파장을 갖는 적어도 하나 이상의 광원 또는 백색 램프를 포함할 수 있다. 또한, 광원(120)은 적색 LED(light-emitting diode), 청색 LED, 녹색 LED, 및 NIR(near-infrared) LED와 같은 넓은 스펙트럼을 갖는 적어도 하나 이상의 광원을 포함할 수도 있다. 이에 더하여, 광원(120)은 단일 파장을 갖는 편광 상태로 분리된(예를 들어, 0, 45, 또는 90도) 적어도 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다.
샘플(10)은 분광 장치(100)의 분석 대상일 수 있다. 샘플(10)은 분석을 위한 재료 또는 물질일 수 있다. 예를 들어, 샘플(10)은 유기 물질일 수 있다. 샘플(10)은 광원(120)으로부터 제공되는 광신호의 전부 또는 일부를 흡수할 수 있다. 또한, 샘플(10)은 광신호의 전부 또는 일부를 투과하거나 반사할 수 있다. 여기서, 광신호의 전부 또는 일부는 전부 또는 일부의 파장, 전부 또는 일부의 주파수, 및 전부 또는 일부의 패턴을 의미할 수 있다. 광신호를 제공받은 샘플(10)은 광신호에 응답하는 광을 방출할 수 있다. 여기서, 광은 검출 신호로 지칭될 수도 있다. 샘플(10)은 광원에서 제공받은 광신호에 의해 발생하는 내부의 분자 진동에 따른 검출 신호를 발생시킬 수 있다.
검출기(130)는 샘플(10)로부터 검출 신호를 검출하거나 수신할 수 있다. 검출기(130)는 파장 영역대별로 검출 신호를 분리함으로써 검출할 수 있다. 검출기(130)는 검출 신호의 주파수 혹은 파장에 대한 스펙트럼을 측정할 수 있다. 검출기(130)는 점 측정기 또는 분광기일 수 있다
도 1에는 도시되지 않았으나, 분광 장치(100)는 샘플(10)과 검출기(130) 사이에 광학 소자를 포함할 수 있다. 광학 소자는 검출 신호를 회절시키는 회절 소자 및 검출 신호를 분산시키는 분산 소자를 포함할 수 있다. 광학 소자는 검출 신호를 분산시키거나 회절시킴으로써 샘플(10)로부터 검출기(130)로 검출 신호를 효과적으로 수집할 수 있다.
복호화기(140)는 검출기(130)로부터 검출 신호를 수신할 수 있다. 복호화기(140)는 검출 신호로부터 유효 신호를 추출하거나 획득할 수 있다. 복호화기(140)는 유효 신호에 기초하여 샘플(10)을 분석할 수 있다. 샘플(10)의 분석으로부터, 분광 장치(100)는 샘플(10)의 화학적 구성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 분광 장치(100)는 샘플(10)의 분자의 구조, 분자의 변화, 및 분자량 등과 같은 샘플(10)의 다양한 특성을 결정할 수 있다. 직교 코드에 기초한 유효 신호를 이용하는 분광 장치(100)는 식품 및 유기 분자와 같은 샘플(10)의 분자에 대한 신호의 세기 및 감도를 높일 수 있다. 분광 장치(100)는 샘플(10)에 대한 센싱(sensing) 및 이미징(imaging) 기술의 성능을 향상시킬 수 있다.
복호화기(140)는 클럭 동기화에 의해 부호화기(110)와 타이밍을 정합할 수 있다. 복호화기(140)는 부호화기(110)로부터 직교 코드를 동기화할 수 있다. 부호화기(110)는 복호화기(140)로 데이터 및 신호를 전송할 수 있고 그리고 복호화기(140)는 부호화기(110)로부터 데이터 및 신호를 수신할 수 있다. 데이터 및 신호는 직교 코드에 대한 정보를 포함할 수 있다. 복호화기(140)는 부호화기(110)와 직교 코드를 공유할 수 있다.
실시 예에서, 광원(120)은 부호화기(110)로부터 직교 코드를 수신할 수 있다. 광원(120)은 부호화기(110)로부터 수신된 직교 코드에 따라 변조될 수 있다. 직교 코드로 광원(120)을 변조하는 방법에는 광학적 변조 방법, 전기적 변조 방법, 및 기계적 변조 방법이 모두 포함될 수 있다. 각각의 변조 방법은 도 3 및 도 5에서 구체적으로 설명될 것이다.
도 2는 도 1의 분광 장치를 좀 더 상세하게 도시하는 개념도이다. 도 2는 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 부호화기(110)는 코드 생성기(111)를 포함할 수 있다. 광원(120)은 제 1 내지 제 3 채널들(121-123)을 포함할 수 있다. 검출기(130)는 배열 센서(131)를 포함할 수 있다. 복호화기(140)는 신호 처리기(141)를 포함할 수 있다.
코드 생성기(111)는 광신호를 부호화하기 위한 직교 코드를 생성할 수 있다. 직교 코드는 직교성에 기초하는 코드일 수 있다. 구체적으로, 서로 다른 복수의 직교 코드들은 서로 직교할 수 있다. 즉, 서로 다른 복수의 직교 코드들 사이의 상호 상관 값들은 0일 수 있다. 예를 들어, 직교 코드는 PN(pseudo-noise) 코드 또는 골드(gold) 코드일 수 있다. 직교 코드는 이진 시퀀스일 수 있다. 코드 생성기(111)는 복수의 직교 코드들을 생성할 수 있다. 코드 생성기(111)는 복수의 직교 코드들을 분리하여 출력할 수 있다. 코드 생성기(111)는 복수의 직교 코드들을 동시에 출력할 수 있다.
제 1 채널(121)은 샘플(10)을 향하여 광신호를 출력할 수 있다. 광신호를 출력하기 이전에, 제 1 채널(121)은 광신호의 파장을 결정할 수 있다. 제 1 채널(121)은 결정된 파장을 갖는 광신호를 출력할 수 있다. 제 1 내지 제 3 채널들(121-123)에 의하여 출력되는 광신호들의 파장들은 서로 상이할 수 있다.
실시 예에서, 제 1 채널(121)은 코드 생성기(111)에 의하여 생성된 제 1 직교 코드를 수신할 수 있고 그리고 제 1 직교 코드에 기초하여 제 1 광신호를 생성할 수 있다. 제 1 직교 코드는 제 1 채널(121)을 통하여 제 1 광신호로 변조될 수 있다. 제 1 채널(121)은 제 1 직교 코드에 대응하는 패턴으로 제 1 광신호를 부호화할 수 있다. 제 1 채널(121)은 제 1 직교 코드의 이진 시퀀스에 대응하는 패턴으로 제 1 광신호의 펄스 파형을 부호화할 수 있다. 제 1 채널(121)은 제 1 직교 코드에 따른 선로 부호화에 의하여 제 1 광신호의 펄스 파형을 부호화할 수 있다. 도 2를 참조하면, 예를 들어, 제 1 직교 코드가 1110100인 이진 시퀀스인 경우, 제 1 광신호의 펄스 파형의 크기는 순차적으로 제 1 직교 코드의 비트 값들에 대응할 수 있다. 제 2 및 제 3 채널들(122,123)은 제 1 채널(121)과 서로 동일한 원리에 의해 구현될 수 있고 그리고 제 1 채널(121)과 마찬가지로, 제 2 및 제 3 채널들(122,123)은 제 1 채널과 동일한 원리에 의해 제 2 직교 코드(예컨대, 1001011) 및 제 2 직교 코드(예컨대, 1101011)에 기초하여 제 2 및 제 3 광신호들을 부호화할 수 있다. 즉, 제 2 및 제 3 직교 코드는 각각 제 2 및 제 3 채널들(122,123)을 통해 제 2 및 제 3 광신호들로 변조될 수 있다. 도 2에서, 제 1 내지 제 3 채널들(121-123)만이 도시되었으나, 광원(120)이 포함하는 채널들의 개수는 세 개로 한정되지 않는다.
배열 센서(131)는 샘플(10)로부터 검출 신호를 검출하거나 수신할 수 있다. 배열 센서(131)는 복수의 검출 신호들을 검출할 수 있다. 여기서, 복수의 검출 신호들 각각은 제 1 내지 제 3 채널들(121-123)에 대응할 수 있다. 배열 센서(131)는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있고 그리고 복수의 픽셀들은 복수의 검출 신호들에 각각 대응할 수 있다. 배열 센서(131)는 복수의 검출 신호들을 동시에 수신하거나 순차적으로 수신할 수 있다.
신호 처리기(141)는 검출기(130)로부터 검출 신호를 수신할 수 있고 그리고 검출 신호로부터 유효 신호를 추출할 수 있다. 신호 처리기(141)는 복수의 검출 신호들을 수신할 수 있고 복수의 검출 신호들에 기초하여 유효 신호를 획득할 수 있다.
신호 처리기(141)는 코드 생성기(111)와 복수의 직교 코드들을 동기화할 수 있다. 신호 처리기(141)는 코드 생성기(111)로부터 직교 코드에 대한 정보를 포함하는 데이터 및 신호를 수신할 수 있다. 신호 처리기(141)는 코드 생성기(111)와 직교 코드를 공유할 수 있다. 신호 처리기(141)는 배열 센서(131)로부터 복수의 직교 코드들에 각각 대응하는 복수의 검출 신호들을 수신할 수 있고 그리고 복수의 직교 코드들에 기초하여 복수의 검출 신호들로부터 유효 신호를 추출할 수 있다. 실시 예에서, 신호 처리기(141)는 복수의 직교 코드들 중에서 제 1 직교 코드에 대응하는 검출 신호를 수신할 수 있다. 신호 처리기(141)는 제 1 직교 코드와 제 1 직교 코드에 대응하는 검출 신호 간의 상관 관계를 기반으로 하는 연산 결과를 획득할 수 있다. 반복적으로, 신호 처리기(141)는 복수의 직교 코드들 및 복수의 검출 신호들로부터 상관 관계를 기반으로 하는 복수의 연산 결과들을 획득할 수 있다. 신호 처리기(141)는 복수의 연산 결과들을 합산함으로써 유효 신호를 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 도 2의 광원(120)에 포함되는 채널을 좀 더 구체적으로 도시하는 블록도이다. 채널(121a)은 구동기(121a_1) 및 광신호 생성기(121a_2)를 포함할 수 있다. 채널(121a)은 도 2의 제 1 내지 제 3 채널들(121-123)과 실질적으로 동일할 수 있다. 도 3은 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
구동기(121a_1)는 전기적 변조 방법에 의해 광신호를 생성하기 위한 장치일 수 있다. 구동기(121a_1)는 채널(121a)에 의해 코드 생성기(111)로부터 수신된 직교 코드에 기초하여 구동 신호를 생성할 수 있다. 구동 신호는 직교 코드에 대한 정보를 포함할 수 있다. 구동 신호는 전기적 제어 신호일 수 있다.
광신호 생성기(121a_2)는 샘플(10)로 제공되는 광신호를 생성할 수 있다. 광신호 생성기(121a_2)는 부호화 과정과 함께 광신호를 생성할 수 있다. 광신호 생성기(121a_2)는 LED, 레이저 다이오드 등을 포함하는 다양한 장치로 구현될 수 있다.
구동기(121a_1)는 광신호 생성기(121a_2)로 구동 신호를 전송할 수 있고 광신호 생성기(121a_2)는 구동 신호를 수신할 수 있다. 광신호 생성기(121a_2)는 구동 신호에 의해 제어될 수 있다. 광신호 생성기(121a_2)는 직교 코드를 포함하는 구동 신호에 기초하여 직교 코드에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 2의 광원(120)에 포함되는 채널을 좀 더 구체적으로 도시하는 블록도이다. 채널(121b)은 연속파 생성기(121b_1) 및 광학 변조기(121b_2)를 포함할 수 있다. 채널(121b)은 도 2의 제 1 내지 제 3 채널들(121-123)과 실질적으로 동일할 수 있다. 도 4은 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
연속파 생성기(121b_1)는 연속된 파형의 빛을 출력할 수 있다. 여기서, 연속된 파형은 정현파 및 구형파를 포함하는 다양한 파형일 수 있다. 연속파를 출력하기 이전에, 연속파 생성기(121b_1)는 연속파의 파장, 위상, 및 진폭을 결정할 수 있다.
광학 변조기(121b_2)는 광학적 변조 방법에 의해 광신호를 생성하기 위한 장치일 수 있다. 광학 변조기(121b_2)는 동작 전압에 따라 작동될 수 있다. 광학 변조기(121b_2)의 동작 전압은 채널(121b)에 의해 코드 생성기(111)로부터 수신된 직교 코드에 따라 조정될 수 있다. 광학 변조기(121b_2)는 동작 전압에 따라 빛의 위상 및 진폭을 변조할 수 있다.
연속파 생성기(121b_1)는 광학 변조기(121b_2)를 향하여 연속파를 출력할 수 있다. 연속파 생성기(121b_1)는 광학 변조기(121b_2)에 연속파를 제공할 수 있고 광학 변조기(121b_2)는 연속파의 진폭 및 위상을 변조할 수 있다. 광학 변조기(121b_2)는 채널(121b)에 의해 코드 생성기(111)로부터 수신된 직교 코드에 기초하여 연속파의 진폭 및 위상을 변조할 수 있다. 광학 변조기(121b_2)는 직교 코드에 따라 연속파의 진폭 및 위상을 변조함으로써 직교 코드에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호를 생성할 수 있다. 광학 변조기(121b_2)의 동작 전압은 직교 코드에 의해 조정될 수 있다. 광학 변조기(121b_2)는 조정된 동작 전압에 기초하여 직교 코드에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호로 연속파를 변조할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 도 2의 광원(120)에 포함되는 채널을 좀 더 구체적으로 도시하는 블록도이다. 채널(121c)은 연속파 생성기(121c_1), 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2), 및 슬릿 제어기(121c_3)를 포함할 수 있다. 채널(121c)은 도 2의 제 1 내지 제 3 채널들(121-123)과 실질적으로 동일할 수 있다. 도 5는 도 2 및 도 4를 참조하여 설명될 것이다.
연속파 생성기(121c_1)는 도 4의 연속파 생성기(121b_1)와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 도 5에서 연속파 생성기(121c_1)에 대한 구체적인 설명은 생략된다.
적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)은 연속파 생성기(121c_1)로부터 출력된 연속파를 투과시킬 수 있다. 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)은 연속파의 투과도를 조정할 수 있다. 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)은 투과하는 연속파를 회절시킬 수 있다.
슬릿 제어기(121c_3)는 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 슬릿 제어기(121c_3)의 제어 신호는 채널(121c)에 의해 코드 생성기(111)로부터 수신된 직교 코드에 기초하여 생성될 수 있다. 슬릿 제어기(121c_3)는 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)에 제어 신호를 전송할 수 있다.
실시 예에서, 슬릿 제어기(121c_3)는 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)에 제어 신호를 전송할 수 있고 적어도 하나 이상의 슬릿(42)은 제어 신호를 수신할 수 있다. 슬릿 제어기(121c_3)는 제어 신호에 의해 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)의 개폐 동작을 제어할 수 있다. 슬릿 제어기(121c_3)는 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)의 개폐 동작을 직교 코드에 대응하는 패턴과 동일하게 되도록 조정할 수 있다. 적어도 하나 이상의 슬릿(121c_2)은 제어 신호에 응답하는 개폐 동작에 기초하여 직교 코드에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호로 연속파를 변조할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 6은 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
S110 단계에서, 광원(120)은 직교 코드(OC)와 연속파 신호(CW)에 기초하여 직교 코드(OC)에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호(ENC)를 생성할 수 있다. 광원(120)은 직교 코드(OC)와 연속파 신호(CW)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 광원(120)은 컨벌루션의 결과에 기초하여 광신호(ENC)를 생성할 수 있다.
S120 단계에서, 광원(120)은 샘플(10)에 광신호(ENC)를 제공할 수 있다. S130 단계에서, 검출기(130)는 샘플(10)로부터 검출 신호(DET)를 검출할 수 있다. 광신호(ENC)의 전부 또는 일부는 샘플(10)에서 흡수, 투과, 산란, 및 반사될 수 있다. 검출 신호(DET)는 샘플(10)에서 흡수, 투과, 산란, 및 반사된 광신호(ENC)의 결과물일 수 있다. 또한, 검출 신호(DET)는 광신호(ENC)의 변형(deformation)일 수 있다. 검출 신호(DET)는 샘플(10)의 분석을 위한 유효 신호(EFF) 및 잡음을 포함할 수 있다. 검출 신호(DET)는 그 자체로 샘플(10)의 분석에 유용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 검출 신호(DET)는 그 자체로 샘플(10)의 화학적 구성(예컨대, 분자의 구조, 분자의 변화, 및 분자량 등)을 결정하지 못할 수 있다.
S140 단계에서, 복호화기(140)는 검출 신호(DET)로부터 유효 신호(EFF)를 추출할 수 있다. 복호화기(140)는 검출 신호(DET)를 복호화할 수 있다. 복호화기(140)는 부호화기(110)로부터 수신된 직교 코드(OC)와 검출 신호(DET)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 복호화기(140)는 컨벌루션의 결과에 기초하여 유효 신호(EFF)를 획득할 수 있다. 유효 신호(EFF)는 샘플(10)의 분석을 위한 정확도가 높을 수 있다. 분광 장치(100)는 유효 신호(EFF)에 기초하여 샘플(10)의 화학적 구성(예컨대, 분자의 구조, 분자의 변화, 및 분자량 등)을 결정할 수 있다.
도 7은 시간 영역에서 도 6의 분광 방법을 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다. 도 7은 도 1 및 도 6을 참조하여 설명될 것이다. S210 단계는 도 6의 S110 단계에 대응할 수 있고, S220 단계는 도 6의 S120 단계에 대응할 수 있고, S230 단계는 도 6의 S130 단계에 대응할 수 있고, S240 단계는 도 6의 S140 단계에 대응할 수 있다. 도 7을 참조하면, 연속파 신호(T10), 광신호(T20), 검출 신호(T30), 및 유효 신호(T40)는 시간에 따른 크기 그래프로 표현될 수 있다.
S210 단계에서, 광원(120)은 연속파 신호(T10)를 광신호(T20)로 부호화할 수 있다. 연속파 신호(T10)는 도 6의 연속파 신호(CW)에 대응할 수 있고, 그리고 광신호(T20)는 도 6의 광신호(ENC)에 대응할 수 있다. 부호화기(110)는 클럭 동기화에 의해 광원(120)과 타이밍을 정합(match)할 수 있다. 부호화기(110)는 타이밍에 기초하여 광원(120)에 직교 코드(OC)를 제공할 수 있다.
광원(120)은 부호화기(110)와 동기화된 타이밍에 기초하여 연속파 신호(T10)로부터 직교 코드(OC)에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호(T20)를 생성할 수 있다. 광원(120)은 부호화기(110)와 동기화된 타이밍에 기초하여 직교 코드(OC)와 연속파 신호(T10)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 광원(120)은 컨벌루션의 결과에 기초하여 광신호(T20)를 생성할 수 있다.
S220 단계에서, 광원(120)은 샘플(10)에 광신호(T20)를 제공할 수 있다. S230 단계에서, 검출기(130)는 샘플(10)로부터 검출 신호(T30)를 검출할 수 있다. 검출 신호(T30)는 도 6의 검출 신호(DET)에 대응할 수 있다. 샘플(10)에서의 광신호(T20)는 시간이 지남에 따라 샘플(10)의 분자 진동을 발생시킬 수 있다. 샘플(10)의 분자 진동에 기초하여 흡수, 산란, 투과, 및 반사 등의 검출 신호(T30)가 샘플(10)로부터 방출될 수 있다.
S240 단계에서, 복호화기(140)는 검출 신호(T30)로부터 유효 신호(T40)를 추출할 수 있다. 유효 신호(T40)는 도 6의 유효 신호(EFF)에 대응할 수 있다. 복호화기(140)는 클럭 동기화에 의해 부호화기(110)와 타이밍을 정합할 수 있다. 복호화기(140)는 타이밍에 기초하여 부호화기(110)로부터 직교 코드(OC)를 수신할 수 있다. 복호화기(140)는 부호화기(110)와 동기화된 타이밍에 기초하여 직교 코드(OC)와 검출 신호(T30)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 복호화기(140)는 컨벌루션의 결과에 기초하여 유효 신호(T40)를 획득할 수 있다. 유효 신호(T40)의 신호 대비 잡음비(signal-to-noise ratio; SNR)는 향상될 수 있다.
도 8은 도 7의 S240 단계를 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다. 도 8은 도 1 및 도 7을 참조하여 설명될 것이다.
검출 신호(T30)는 유효 성분(T31) 및 잡음 성분(T32)을 포함할 수 있다. 유효 성분(T31)은 시간에 따른 샘플(10)의 분자 진동으로부터 생성될 수 있다. 잡음 성분(T32)은 시간에 따른 샘플(10)의 분자 진동 이외의 요인들로부터 생성될 수 있다. 도 8에서, 유효 성분(T31) 및 잡음 성분(T32)은 나누어져 있으나, 본 발명을 실시 예에서, 유효 성분(T31) 및 잡음 성분(T32)은 검출 신호(T30)로부터 분리되지 않을 수 있다.
S241 단계에서, 복호화기(140)는 부호화기(110)와 동기화된 타이밍에 기초하여 부호화기(110)로부터 수신된 직교 코드(OC)와 유효 성분(T31)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 직교 코드(OC)와 유효 성분(T31)의 상관 값은 1이 될 수 있다. 따라서, 유효 성분(T31)은 복호화된 유효 성분(T41)으로 변환될 수 있다. 여기서, 복호화된 유효 성분(T41)은 변조되거나 부호화되기 전의 광신호(T20)에 대응하는 상태일 수 있다. 즉, 유효 성분(T31)은 직교 코드(OC)에 의해 복원될 수 있다.
S242 단계에서, 복호화기(140)는 부호화기(110)와 동기화된 타이밍에 기초하여 부호화기(110)로부터 수신된 직교 코드(OC)와 잡음 성분(T32)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 잡음 성분(T32)과 유효 성분(T31)은 서로 동일한 직교 코드(OC)와 컨벌루션이 수행될 수 있다. 직교 코드(OC)와 잡음 성분(T32)의 상관 값은 0이 될 수 있다. 따라서, 잡음 성분(T32)은 복호화된 잡음 성분(T42)으로 변환될 수 있다. 여기서, 복호화된 잡음 성분(T42)은 직교 코드(OC)에 의해 잡음이 약화되거나 잡음이 일부 혹은 전부 제거된 신호일 수 있다. 결국, 유효 신호(T40)는 복호화된 유효 성분(T41) 및 복호화된 잡음 성분(T42)을 포함할 수 있다. 유효 신호(T40)의 신호 대비 잡음비는 향상될 수 있다.
도 9는 주파수 영역에서 도 6의 분광 방법을 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다. 도 9는 도 2 및 도 6을 참조하여 설명될 것이다. S310 단계는 도 6의 S110 단계에 대응할 수 있고, S320 단계는 도 6의 S120 단계에 대응할 수 있고, S330 단계는 도 6의 S130 단계에 대응할 수 있고, S340 단계는 도 6의 S140 단계에 대응할 수 있다. 도 9를 참조하면, 연속파 신호(F10), 광신호(F20), 검출 신호(F30), 및 유효 신호(F40)는 파장에 따른 강도의 스펙트럼 그래프로 표현될 수 있다.
S310 단계에서, 광원(120)은 연속파 신호(F10)를 광신호(F20)로 부호화할 수 있다. 연속파 신호(F10)는 도 6의 연속파 신호(CW)에 대응할 수 있고, 그리고 광신호(F20)는 도 6의 광신호(ENC)에 대응할 수 있다. 부호화기(110)는 광원(120)에 대역폭을 확산(spread)시키는 직교 코드(OC)를 제공할 수 있다. 광원(120)은 직교 코드(OC)와 연속파 신호(F10)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 스펙트럼 확산(spectrum-spreading) 및 컨벌루션에 의해, 광신호(F20)의 대역폭은 연속파 신호(F10)의 대역폭에 비해 넓을 수 있다. 광원(120)은 컨벌루션의 결과에 기초하여 직교 코드(OC)에 의해 확산된 광신호(F20)를 생성할 수 있다. 광신호(F20)의 에너지는 연속파 신호(F10)의 에너지와 서로 동일할 수 있다.
S320 단계에서, 광원(120)은 샘플(10)에 광신호(F20)를 제공할 수 있다. S330 단계에서, 검출기(130)는 샘플(10)로부터 검출 신호(F30)를 검출할 수 있다. 검출 신호(F30)는 도 6의 검출 신호(DET)에 대응할 수 있다. 샘플(10)은 광신호(F20)의 전부 혹은 일부 파장 영역에서 광신호(F20)를 흡수, 산란, 투과 및 반사시킬 수 있다. 광신호(F20)에 의하여, 샘플(10)의 분자 진동이 발생할 수 있다. 흡수, 산란, 투과 등의 검출 신호(F30)는 광신호(F20)의 전부 혹은 일부 파장 영역에 대한 샘플(10)의 분자 진동에 기초하여 샘플(10)로부터 방출될 수 있다.
S340 단계에서, 복호화기(140)는 검출 신호(F30)로부터 유효 신호(F40)를 추출할 수 있다. 유효 신호(F40)는 도 6의 유효 신호(EFF)에 대응할 수 있다. 복호화기(140)는 부호화기(110)로부터 수신된 직교 코드(OC)와 검출 신호(F30)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 스펙트럼 역확산(spectrum-despreading) 및 컨벌루션에 의해, 검출 신호(F30)의 대역폭은 복원될 수 있다. 복호화기(140)는 컨벌루션의 결과에 기초하여 검출 신호(F30)로부터 유효 신호(F40)를 획득할 수 있다.
도 10은 도 9의 S340 단계를 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다. 도 10은 도 2 및 도 9를 참조하여 설명될 것이다.
시간 도메인에서와 마찬가지로, 검출 신호(F30)는 유효 성분(F31) 및 잡음 성분(F32)을 포함할 수 있다. 유효 성분(F31)은 광신호(F20)의 전부 혹은 일부 파장 영역에 대한 샘플(10)의 분자 진동으로부터 생성될 수 있다. 잡음 성분(F32)은 광신호(F20)의 전부 혹은 일부 파장 영역에 대한 샘플(10)의 분자 진동 이외의 요인들로부터 생성될 수 있다. 도 10에서, 유효 성분(F31) 및 잡음 성분(F32)은 나누어져 있으나, 본 발명을 실시 예에서, 유효 성분(F31) 및 잡음 성분(F32)은 검출 신호(F30)로부터 분리되지 않을 수 있다.
S341 단계에서, 복호화기(140)는 부호화기(110)로부터 수신된 직교 코드(OC)와 유효 성분(F31)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 직교 코드(OC)와 유효 성분(F31)의 상관 값은 1이 될 수 있다. 따라서, 유효 성분(F31)은 복호화된 유효 성분(F41)으로 변환될 수 있다. 여기서, 복호화된 유효 성분(F41)은 변조되거나 부호화되기 전의 광신호(F20)에 대응하는 상태일 수 있다. 즉, 유효 성분(F31)은 직교 코드(OC)에 의해 복원될 수 있다.
S342 단계에서, 복호화기(140)는 부호화기(110)와 동기화된 타이밍에 기초하여 부호화기(110)로부터 수신된 직교 코드(OC)와 잡음 성분(F32)의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 잡음 성분(F32)과 유효 성분(F31)은 서로 동일한 직교 코드(OC)와 컨벌루션이 수행될 수 있다. 직교 코드(OC)와 잡음 성분(F32)의 상관 값은 0이 될 수 있다. 따라서, 잡음 성분(F32)은 복호화된 잡음 성분(F42)으로 변환될 수 있다. 여기서, 복호화된 잡음 성분(F42)은 직교 코드(OC)에 의해 잡음이 약화되거나 잡음이 일부 혹은 전부 제거된 신호일 수 있다. 결국, 유효 신호(F40)는 복호화된 유효 성분(F41) 및 복호화된 잡음 성분(F42)을 포함할 수 있다. 유효 신호(F40)의 신호 대비 잡음비는 향상될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 분광 방법을 나타내는 순서도이다. 도 11은 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
S410 단계에서, 광원(120)은 복수의 직교 코드들에 기초하여 복수의 광신호들을 생성할 수 있다. 코드 생성기(111)는 복수의 직교 코드들을 생성할 수 있다. 복수의 직교 코드들은 모두 서로 상이하거나 모두 서로 동일할 수 있다. 복수의 직교 코드들이 모두 서로 상이한 경우, 복수의 직교 코드들은 서로 직교하는 코드들일 수 있다. 즉, 서로 다른 복수의 직교 코드들 사이의 상호 상관 값들은 0일 수 있다. 코드 생성기(111)는 광원(120)에 포함된 복수의 채널들 각각에 직교 코드를 제공할 수 있다. 코드 생성기(111)에 의하여 생성된 복수의 직교 코드들 각각은 복수의 채널들 각각에 일대일로 대응할 수 있다.
S420 단계에서, 광원(120)은 샘플(10)에 코드 생성기(111)로부터 수신된 복수의 직교 코드들에 기초하여 생성된 복수의 광신호들을 제공할 수 있다. 복수의 채널들 각각은 코드 생성기(111)로부터 수신된 직교 코드에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호를 생성할 수 있다. 광원(120)에 포함된 복수의 채널들 각각은 샘플(10)을 향하여 광신호를 출력할 수 있다. 복수의 광신호들의 파장들은 서로 상이할 수 있다.
S430 단계에서, 검출기(130)는 샘플(10)로부터 복수의 광신호들에 각각 대응하는 복수의 검출 신호들을 검출할 수 있다. 광원(120)으로부터 샘플(10)을 향하여 출력된 복수의 광신호들은 샘플(10)에 의하여 흡수, 투과, 산란, 및 반사될 수 있다. 샘플(10)은, 샘플(10)에서 흡수, 투과, 산란, 및 반사된 복수의 광신호들에 기초하여, 복수의 검출 신호들을 방출할 수 있다. 복수의 검출 신호들은 복수의 광신호들의 변형들일 수 있다. 검출기(130)는 복수의 검출 신호들을 동시에 수신하거나 순차적으로 수신할 수 있다.
S440 단계에서, 복호화기(140)는 복수의 검출 신호들과 복수의 직교 코드들의 컨벌루션들을 수행할 수 있다. 복호화기(140)는 복수의 검출 신호들 중 하나의 검출 신호와 복수의 직교 코드들 모두의 컨벌루션을 수행할 수 있다. 반복적으로, 복호화기(140)는 복수의 직교 코드들과 모든 복수의 검출 신호들에 대한 컨벌루션들을 수행할 수 있다. 또는, 복호화기(140)는 복수의 검출신호들 중 하나의 검출 신호에 대해서 하나의 검출 신호에 대응하는 오직 하나의 직교 코드와만 컨벌루션을 수행할 수도 있다. 복호화기(140)는 여러 차례 컨벌루션들을 수행할 수 있고 그리고 동시에 또는 순차적으로 컨벌루션들을 수행할 수 있다. 복호화기(140)는 복수의 직교 코드들 및 복수의 검출 신호들에 대한 컨벌루션들의 결과들을 획득할 수 있다. S440 단계는 도 12에서 좀 더 구체적으로 설명될 것이다.
S450 단계에서, 복호화기(140)는 컨벌루션들의 결과들에 기초하여 유효 신호를 획득할 수 있다. 복호화기(140)는 복수의 직교 코드들 및 복수의 검출 신호들에 대한 컨벌루션들의 결과들을 합산함으로써 유효 신호를 획득할 수 있다. S450 단계는 도 12에서 좀 더 구체적으로 설명될 것이다.
도 12는 도 11의 S440 및 S450 단계를 좀 더 구체적으로 나타내는 흐름도이다. 도 12는 도 2 및 도 11을 참조하여 설명될 것이다. 도 12에서, 광원(120)은 세 개의 채널들, 즉 제 1 및 제 3 채널들(121-123)만을 포함하는 것으로 가정한다. 따라서, 광원(120)은 샘플(10)로 제 1 내지 제 3 직교 코드들에 기초하여 서로 다른 파장들 또는 서로 다른 직교 코드들을 갖는 제 1 내지 제 3 광신호들을 제공할 수 있다.
검출기(130)는 샘플(10)로부터 제 1 내지 제 3 광신호들에 대응하는 제 1 내지 제 3 검출 신호들(SP11,SP12,SP13)을 검출할 수 있다. 제 1 내지 제 3의 복호화된 검출 신호들(SP21,SP22,SP23) 및 유효 신호(SP30)는 제 1 내지 제 3 검출 신호들(SP11,SP12,SP13)에 기초한다. 도 12에서, 제 1 내지 제 3 검출 신호들(SP11,SP12,SP13), 제 1 내지 제 3의 복호화된 검출 신호들(SP21,SP22,SP23), 및 유효 신호(SP30)는 파장에 따른 세기의 스펙트럼 그래프로 표현될 수 있다.
S511 내지 S513 단계에서, 복호화기(140)는 제 1 내지 제 3 직교 코드들에 기초하여 제 1 내지 제 3 검출 신호들(SP11,SP12,SP13)을 복호화하기 위해 제 1 내지 제 3 검출 신호들(SP11,SP12,SP13)과 제 1 내지 제 3 직교 코드들의 컨벌루션들을 수행할 수 있다. S511 내지 S513 단계에서는, 복호화기(140)는 제 1 내지 제 3 검출 신호들(SP11,SP12,SP13) 중 하나의 검출 신호에 대해서 하나의 검출 신호에 대응하는 오직 하나의 직교 코드와만 컨벌루션을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 복호화기(140)는 제 1 검출 신호(SP11)와 제 1 직교 코드의 제 1 컨벌루션을 수행할 수 있고, 복호화기(140)는 제 2 검출 신호(SP12)와 제 2 직교 코드의 제 2 컨벌루션을 수행할 수 있고, 그리고 복호화기(140)는 제 3 검출 신호(SP13)와 제 3 직교 코드의 제 3 컨벌루션을 수행할 수 있다.
복호화기(140)는 제 1 내지 제 3 컨벌루션들에 기초하여 제 1 내지 제 3의 복호화된 검출 신호들(SP21,SP22,SP23)을 생성할 수 있다. 도 12를 참조하면, 제 1 내지 제 3의 복호화된 검출 신호들(SP21,SP22,SP23)의 세기들은 각각 제 1 내지 제 3 파장들(W1,W2,W3)에서 다른 파장 영역에 비해 높을 수 있다. 제 1 내지 제 3 파장들(W1,W2,W3)은 제 1 내지 제 3 광신호들의 파장들에 각각 대응할 수 있다. 제 1 내지 제 3 파장들(W1,W2,W3)은 서로 상이할 수 있다. 제 3 파장(W3)은 제 2 파장(W2)보다 크고, 그리고 제 2 파장(W2)은 제 1 파장(W1)보다 큰 것으로 가정한다.
S520 단계에서, 복호화기(140)는 제 1 내지 제 3의 복호화된 검출 신호들(SP21,SP22,SP23)을 합산함으로써 유효 신호(SP30)를 획득할 수 있다. 도 12를 참조하면, 유효 신호(SP30)의 세기는 제 1 내지 제 3 파장들(W1,W2,W3)에서 다른 파장 영역에 비해 높을 수 있다. 제 1 내지 제 3 파장들(W1,W2,W3)은 제 1 내지 제 3 광신호들의 파장들에 각각 대응하므로, 유효 신호(SP30)는 재현성 및 정확도가 높을 수 있다.
본 발명의 실시 예들이 광학적, 전기적, 및 기계적으로 직교 코드 신호로 광원을 변조하는 방법에 관하여 본원에서 설명되었지만, 이외의 다른 변조 방법이 사용될 수도 있다.
위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 상술한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.
100: 분광 장치
110: 부호화기
120: 광원
10: 샘플
130: 검출기
140: 복호화기

Claims (17)

  1. 직교 코드를 출력하는 부호화기;
    상기 직교 코드에 기초하여 연속파를 생성하고, 상기 직교 코드에 기초하여 상기 연속파의 진폭과 위상을 변조하여 상기 직교 코드에 대응하는 패턴으로 부호화된 광신호를 생성하고 그리고 샘플에 상기 광신호를 제공하는 광원;
    상기 샘플로부터 방출되는 검출 신호를 검출하는 검출기; 및
    상기 부호화기와 상기 직교 코드를 공유하고 그리고 상기 직교 코드와 상기 검출 신호 간의 상관관계에 기초하여 상기 샘플에 대응하는 유효 신호를 추출하는 복호화기를 포함하는 분광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 광신호를 생성하는 채널을 포함하는 분광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 채널은:
    상기 직교 코드에 기초하여 구동 신호를 생성하는 구동기; 및
    상기 구동기로부터 상기 구동 신호를 수신하고 그리고 상기 구동 신호에 따라 상기 광신호를 생성하는 광신호 생성기를 포함하는 분광 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 채널은 연속파를 생성하는 연속파 생성기를 포함하는 분광 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 채널은 상기 직교 코드에 따라 상기 연속파의 진폭 및 위상을 변조함으로써 상기 광신호를 생성하는 광학 변조기를 더 포함하는 분광 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 채널은:
    상기 연속파를 투과시키는 적어도 하나 이상의 슬릿; 및
    상기 직교 코드에 기초하여 상기 적어도 하나 이상의 슬릿의 개폐 동작을 제어하는 슬릿 제어기를 더 포함하되,
    상기 연속파는 상기 적어도 하나 이상의 슬릿을 투과함으로써 상기 광신호로 변조되는 분광 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 부호화기는 제 1 직교 코드인 상기 직교 코드를 포함하는 복수의 직교 코드들을 생성하는 코드 생성기를 포함하는 분광 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 복수의 직교 코드들에 각각 대응하는 복수의 채널들을 포함하고, 그리고
    상기 복수의 채널들은:
    제 1 파장을 갖는 상기 광신호인 제 1 광신호를 생성하는 제 1 채널; 및
    상기 제 1 파장과는 상이한 제 2 파장을 갖는 제 2 광신호를 생성하는 제 2 채널을 포함하는 분광 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 신호를 회절시키는 회절 소자; 및
    상기 검출 신호를 분산시키는 분산 소자를 더 포함하되,
    상기 회절 소자 및 상기 분산 소자는 상기 샘플 및 상기 검출기 사이에 위치하는 분광 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 신호는 상기 광신호의 전부 또는 일부가 상기 샘플에서 흡수, 산란, 투과, 또는 반사됨으로써 발생하는 분광 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 직교 코드는 이진 시퀀스이고, 그리고
    상기 광신호의 펄스 파형은 직교 코드에 따른 선로 부호화에 의하여 부호화되는 분광 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 직교 코드는 PN(pseudo-noise code) 코드 및 골드 코드(gold code) 중 어느 하나인 분광 장치.
  13. 제1 직교 코드에 기초하여 제1 연속파를 생성하는 단계;
    제2 직교 코드에 기초하여 제2 연속파를 생성하는 단계;
    상기 제1 연속파의 진폭과 위상을 변조하여 상기 제 1 직교 코드에 따라 부호화된 제 1 광신호를 생성하고, 상기 제2 연속파의 진폭과 위상을 변조하여 상기 제 1 직교 코드와 서로 직교하는 상기 제 2 직교 코드에 따라 부호화된 제 2 광신호를 생성하는 단계;
    샘플에 상기 제 1 광신호 및 상기 제 2 광신호를 제공하는 단계;
    상기 샘플로부터 상기 제 1 광신호에 대응하는 제 1 검출 신호 및 상기 제 2 광신호에 대응하는 제 2 검출 신호를 검출하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 직교 코드들에 따라 상기 제 1 및 제 2 검출 신호들을 복호화하는 단계; 및
    상기 복호화된 제 1 및 제 2 검출 신호에 기초하여 유효 신호를 획득하는 단계를 포함하는 분광 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 직교 코드에 따라 부호화된 상기 제 1 광신호 및 상기 제 2 직교 코드에 따라 부호화된 상기 제 2 광신호를 생성하는 단계는:
    제 1 연속파 신호와 상기 제 1 직교 코드의 제 1 컨벌루션을 수행하는 단계; 및
    제 2 연속파 신호와 상기 제 2 직교 코드의 제 2 컨벌루션을 수행하는 단계를 포함하는 분광 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 직교 코드들에 따라 상기 제 1 및 제 2 검출 신호들을 복호화하는 단계는:
    상기 제 1 검출 신호와 상기 제 1 직교 코드의 제 1 컨벌루션을 수행하는 단계; 및
    상기 제 2 검출 신호와 상기 제 2 직교 코드의 제 2 컨벌루션을 수행하는 단계를 포함하는 분광 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 광신호의 파장과 상기 제 2 광신호의 파장은 서로 상이한 분광 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복호화된 상기 제 1 및 제 2 검출 신호에 기초하여 상기 유효 신호를 획득하는 단계는:
    상기 제 1 및 제 2 컨벌루션들의 결과들을 합산하여 상기 유효 신호를 획득하는 단계를 포함하는 분광 방법.
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