配置為將寬帶光束轉換為平行光束。替代地或另外地，校準器102可為透鏡系統或視場限制系統。極化器103可配置為通過改變其極化軸角度來選擇P極化分量和s極化分量之間的含量比例。P極化分量與s極化分量之間的含量比例可設定為50:50。這意味著極化器的極化角與s極化軸成45°角。此外，可變光圈104配置為調節光束的束直徑并限制光束的角視場。
[0028]如圖3所示，干涉儀200可包括寬帶極化分束器201、第一四分多色波片202和第二四分多色波片202和203以及第一反射單元204和第二反射單元204和205。在一個實施方式中，寬帶極化分束器201可配置為將第一光束分離劃分為經過第一路徑的P極化光束和經過第二路徑的s極化光束。根據該實施方式，s極化分量經90度反射而P極化分量直接傳輸。第一路徑中的第一四分多色波片202位于寬帶極化分束器201與第一反射單元204之間以改變經過的光束的極化極化性。其結果是當光束來回經過第一四分多色波片202時，光束極化極化性從s極化改變至P極化。第一反射單元204可配置為反射經過第一路徑的光束。
[0029]類似地，在第二路徑中的第二四分多色波片203位于寬帶極化分束器201與第二反射單元205之間以改變經過的光束的極化性。其結果是當光束來回經過第二四分多色波片203時，光束極化性從P極化改變至s極化。第二反射單元205可配置為反射經過第二路徑的光束。反射單元204和205可為高精度表面平滑反射鏡，并放置為引入兩條路徑之間不同且充足的光程以及合適的光學校準，以確保在P極化分量與s極化分量之間的有效干涉。
[0030]隨后反射的光束由寬帶極化分束器201重組，從而產生在P極化分量與s極化分量之間的干涉。此外，干涉儀200還可包括非極化分束器206，而且反射的光束可穿過寬帶極化分束器201傳至非極化分束器206。非極化分束器206可配置為將重組的光束分離為兩部分。例如，只有總強度5%的那一部分用于參考束以傳輸至參考裝置400，而其他部分用于探測束以傳輸至SPR傳感器300。該配置能夠避免光束沿相反的路徑反射回到寬帶光源 100。
[0031]如圖4所示，參考裝置400可包括極化器401、透鏡402以及分析器403。在一個實施方式中，極化器401可配置為接收第二光束的一部分(約5%)以生成參考光束。極化器401可置于透鏡402的前面并配置為接收第二光束的一部分以生成參考光束。透鏡402可配置為將參考光束耦合至分析器403。分析器403可配置為提取由參考光束的P極化分量與s極化分量之間的干涉引起的參考光學特性變化。例如，極化器401可設定為與第二光束的s極化分量的光學軸成45度，以產生從P極化分量與s極化分量之間的干涉輸出的信號。光譜干涉圖形的光強變化能夠轉換為如圖7所示的電子信號。
[0032]參照圖5，SPR傳感器300可包括棱鏡301、轉換層302以及樣本流腔室303。根據一個實施方式，棱鏡301可配置為接收第二光束的其他部分(約95% )。棱鏡301可由透明介電材料制成，比如塑料、玻璃或任何其他合適的材料以匹配在入射的光學光束中的動量以及在傳感表面上激發的表面等離子體波的動量。在該實施方式中，可采用由BK7玻璃制成的直角三角形棱鏡。
[0033]轉換層302可覆蓋在棱鏡301的表面上以用作由接收的第二光束經過的傳感表面。在一個實施方式中，轉換層302通常由導電材料制成，比如金或銀。在該實施方式中，因為其良好的化學抗性而采用了約50nm薄的金層。這種層的厚度一般在5nm至85nm范圍內，取決于應用以及還有轉換層是否進一步覆蓋在金屬薄膜上。另外，轉換層302可為單層結構、多層結構、柵格結構、圖案結構或用于表面等離子體激發的任何其他合適的結構。
[0034]在轉換層上可設置樣本流腔室303以允許樣本304流通過傳感表面，以使與樣本有關的SPR效應引入至經過的第二光束。樣本一般為水相或氣體形式。在該實施方式中，可使用重量百分比濃度從0%至10%的氯化鈉(NaCl)和水的混合物以表明該方案的操作。當使用注射栗將不同濃度的氯化鈉(NaCl)和水的混合物連續引入至樣本流腔室303時，記錄為SPR吸收凹陷的光譜位置相對于時間的實驗結果如圖10所示。由于只有經過的光束的P極化分量受SPR效應影響，而S極化分量保持不變，因此P極化分量與S極化分量之間相位差的任何改變只與樣本光學特性中的相移有關，例如在實施方式中改變氯化鈉(NaCl)濃度，則隨之改變傳感表面的SPR條件。
[0035]回到圖4，檢測器500可包括極化器501、透鏡502、分析器503以及處理模塊504。根據一個實施方式，極化器501可配置為接收第三光束以生成探測光束。透鏡可置于極化器501后方并配置為將探測光束連接耦合至分析器503。分析器503可配置為提取由探測光束的SPR效應引入的探測光學特性變化。處理模塊504可配置為通過比較參考光學特性變化和探測光學特性變化來測定確定樣本特性。在另一實施方式中，檢測器還可包括反射鏡505和可變光圈506。反射鏡505可配置為改變接收的第三光束的方向。可變光圈506可配置為限制檢測器500的視場。
[0036]在一個實施方式中，分析器503還可包括用于將光束根據其波長分離為不同衍射角的光柵。而且，分析器503還可包括收集衍射光用于光學檢測的透鏡和具有多個像素的線性探測器陣列，其中每個像素捕捉特定波長的光強。檢測器陣列可為線性電荷耦合器件(CCD)檢測器陣列。來自光學檢測陣列的信號軌跡包括表示在覆蓋SPR光譜凹陷的光譜范圍內單獨波長強度的一系列數據點。處理模塊504可讀取數據系列并計算與發生在SPR傳感器300中的SPR效應有關的光譜相位和光譜強度凹陷，還計算在使用產生自參考裝置400的數據的光譜分布和光譜相位中的微分變化。圖9示出了由處理模塊504生成的典型SPR光譜凹陷和光譜相位。
[0037]圖6是示出了根據一些公開實施方式的用于檢測樣本特性的方法的流程圖。在步驟S601中，寬帶光源100產生包含P極化分量和s極化分量的第一光束。在步驟S602中，干涉儀200將P極化分量和s極化分量分別導向第一路徑和第二路徑。第一路徑具有不同于第二路徑的長度，以使P極化分量和s極化分量被反射并隨后重組以提供帶有P極化分量與s極化分量之間的干涉的第二光束。在步驟S603中，參考裝置400接收第二光束的一部分以提取由第二光束的P極化分量與s極化分量之間的干涉引起的參考光學特性變化。在步驟S604中，SPR傳感器300接收第二光束的其他部分并將與樣本相關的SPR效應引入至第二光束，以便產生帶有由SPR效應引起的探測光學特性變化的第三光束。在步驟S605中，檢測器接收第三光束以提取由SPR效應引起的探測光學特性變化并比較參考光學特性變化和探測光學特性變化以確定樣本特性。
[0038]本發明的實施方式可使用某些硬件、軟件或其組合來實施。另外，本發明的實施方式可適用于在包括計算機程序代碼的一個或多個計算機可讀存儲媒介上(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等等)實現的計算機程序產品。
[0039]在前面的描述中，將多個方面、步驟或部分聚集在一起成為單獨的實施方式以便于說明。本公開不被解讀為需要用于所要求的主題的所有公開的變形。所附的權利要求體現在示例性實施方式的這部分描述中，其中每個權利要求本身都作為本公開的獨立實施方式。
[0040]此外，對于本領域技術人員顯而易見的是，考慮到本公開的說明和實踐，對于公開的系統和方法能夠作出各種修改和變化而不背離如權利要求所限定的本公開的范圍。因此，說明書和示例旨在僅作為示例性考慮，而本公開