為了進(jìn)一步探究在這樣小的型封裝內(nèi)實現(xiàn)如此高性能的詳細(xì)原因，對于光路徑的簡要概述會有所幫助。如圖4中所示，這個系統(tǒng)被設(shè)計用來優(yōu)化整條光路徑內(nèi)的光信號的使用；這個優(yōu)化從光的采集方式開始。

光通過輸入開口上的一個狹縫進(jìn)入系統(tǒng)。這個狹縫控制進(jìn)入系統(tǒng)的光的物理尺寸。在控制儀器的波長分辨率方面，狹縫的寬度是重要的考量因素。較小的狹縫會增加分辨率，但是會減少可用于測量的光功率的數(shù)量。相對于傳統(tǒng)方法，系統(tǒng)光效率的增加有助于抵消功率的減少，并因此增加實現(xiàn)同樣測量分辨率的可用光數(shù)量。此外，借助于基于DMD的系統(tǒng)，通過在每個波長上設(shè)定一個更長的探測器駐留時間，可以對功率減少進(jìn)行進(jìn)一步補(bǔ)償。

可選模塊可被安裝在用于透射、反射、以及基于光纖采樣的狹縫的前面。例如，透射模塊包含一個光源和一個光析管固定器；這個固定器用于放置隨模塊一同提供的光析管。根據(jù)測量所需的波長范圍可以選擇光源。然后，來自狹縫的準(zhǔn)直光通過一個帶通濾波器。這個濾波器限制了進(jìn)入系統(tǒng)的波長范圍，從而減少了來自環(huán)境或背景光源的噪聲，并且限制了目標(biāo)測量所需要的波長范圍。

NIR透射測量已經(jīng)被用于測量液體樣本的屬性，諸如果汁水含量，以及目標(biāo)復(fù)合物是否存在，比如說氣體簽名。這些測量值能夠提供與果汁原產(chǎn)地相關(guān)的大量信息。在固態(tài)樣本方面，它能夠測量塑料管的不透光度，而這個測量值是觀察氣體和液體傳輸線路內(nèi)流量的重要參數(shù)。線路內(nèi)的透射測量值也被用來測量黃油在生產(chǎn)期間內(nèi)的水含量，實現(xiàn)對黃油生產(chǎn)過程的及時調(diào)整，從而節(jié)省了時間、最大限度地降低成本，并且提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

OHPRM（Optecks高性能反射模塊）還使用一個遠(yuǎn)心光學(xué)設(shè)計，以便將SNR提高到比標(biāo)準(zhǔn)反射模塊的SNR高將近10倍。基于反射的光譜分析已經(jīng)被應(yīng)用于奶酪成分分析、肉品質(zhì)量分析，更是在近期被用于識別乳制品內(nèi)的微生物，以及在大型醫(yī)院、藥品生產(chǎn)和制造行業(yè)，以及釀造廠內(nèi)識別微生物。OHPRM的高SNR可實現(xiàn)更加快速和準(zhǔn)確的微生物識別，在培養(yǎng)之后的僅僅2至3天里就能夠產(chǎn)生準(zhǔn)確結(jié)果，從而減少了采樣與采取正確操作之間的時間。ONIRM（Optecks分侵入式反射模塊）使得樣本無需接觸光譜儀窗口的反射率測量變得更加簡便。這就使得用戶能夠在距離模塊幾厘米遠(yuǎn)的地方靈活地執(zhí)行掃描操作。這樣的功能可以實現(xiàn)對銷售中的塑料包裝肉品的質(zhì)量監(jiān)控。諸如對皮膚進(jìn)行漫反射測量來預(yù)測血糖的健康方面應(yīng)用也可以在NIR區(qū)域內(nèi)進(jìn)行特性化分析。

OFCM（Optecks光纖耦合模塊）通過光纖提供透射或反射測量。它可以在光譜儀與樣本無法直接接觸的情況下實現(xiàn)測量。此類采樣包括對工業(yè)過程的監(jiān)控、測量正在處理容器內(nèi)進(jìn)行管道輸送的液體、測量雞肉、牛肉和豬肉內(nèi)的水分、脂肪和蛋白質(zhì)含量。由于這個系統(tǒng)的功能可以提供增強(qiáng)型測量性能，這些模塊極大地擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。

光譜分析邁出實驗室