干涉仪元件、光谱仪和用于运行干涉仪的方法

技术领域

本发明从根据独立权利要求的类属的一种干涉仪元件、一种光谱仪和一种方法出发。本发明的保护对象还有一种计算机程序。

背景技术

常规的微机械式法布里-珀罗干涉仪（FPI）包括两个镜元件，其通过孔径布置在基板上。除此之外还存在甚至由两个具有孔径的基板构成的干涉仪。光束应该通过具有两个高反射镜的夹层结构形式来传导，其中，根据两个镜的间距分别传送围绕谐振波长的窄带范围和其谐波。期望的谐振波长能够通过改变间距来调设并且能够在后续的探测器中测量，并且因此串联地记载谱。位于其前方的附加的带通滤波器能够滤出期望的级，从而使通过别的级造成的误差最小化。由此，能够被测量的波长范围被限制最大为期望的级与下一个较高的级之间的范围。这个波长范围（自由光谱范围）比在低级的情况下大，但是在所述低级的情况下，波长域（Wellenlängendomäne）中的分辨率降低。由于静态的带通滤波器和谐波的光谱间距，FPI的波长测量范围受到强烈的限制，从而使得应用多样性被强烈地限制。

发明内容

在这个背景下，利用在这里提出的方案提出根据主权利要求的一种干涉仪元件、一种干涉仪、一种方法以及最后一种对应的计算机程序。通过在从属权利要求中列举的措施能够实现在独立权利要求中说明的设备的有利的扩展方案和改进。

在这里提出的方案实现一种用于在光谱仪中使用的干涉仪元件，其中，该干涉仪元件具有下述特征：

- 微机械式法布里-珀罗滤波元件，该法布里-珀罗滤波元件至少具有第一镜元件、第二镜元件和第三镜元件，第一镜元件、第二镜元件和第三镜元件串联地布置在干涉仪元件的光路中，并且其中，第一镜元件与第二镜元件之间的第一间距和/或第二镜元件与第三镜元件之间的第二间距能够被改变。

镜元件能够被理解为光学元件，其部分地反射光。在这种情况下，这样布置三个镜元件，使得镜元件中的至少两个镜元件之间的间距能够被改变。光路能够被理解为穿过干涉仪元件的光所走过的路线或者路径。尤其是，在这种情况下，光能够经过不同的光学组件、例如镜元件或者在这些元件处被反射。

在这里提出的方案基于下述认知：通过使用至少三个镜元件能够构造两个法布里-珀罗滤波器，尤其是在使用不能够被调制的光源时，所述法布里-珀罗滤波器尤其能够用于增大波长测量范围并且增大对来自光路的光的分析评估的相对于环境光影响的稳健性。

此外有利的是，根据在这里提出的方案的一种实施方式，干涉仪元件具有至少一个第四镜元件，该第四镜元件相对于第一镜元件、第二镜元件和第三镜元件串联地布置在光路中，并且其中，第三镜元件与第四镜元件之间的第三间距能够被改变。在这里提出的方案的这样的实施方式提供下述优点：通过四个镜元件实现两个彼此独立的法布里-珀罗滤波器，其中，法布里-珀罗滤波器中的每个法布里-珀罗滤波器的两个镜元件之间的间距能够单独地并且独立于另一个法布里-珀罗滤波器的两个镜元件之间的间距地被改变。通过这种方式能够非常灵活地调设干涉仪元件的透射特性。

在这里提出的方案的一种实施方式是有利的，在所述实施方式中，第一镜元件的材料与第二镜元件的材料不同和/或第二镜元件的材料与第三镜元件的材料不同，尤其是从而使得形成的镜在反射时具有相突变的不同的色散。在这里提出的方案的这样的实施方式实现穿过干涉仪的光的非常大的（光谱）测量范围，在所述测量范围中，例如确定的级的光频率被抑制。

根据在这里提出的方案的另一种实施方式，第一镜元件的、第二镜元件的、第三镜元件的和/或第四镜元件的材料是金属材料或者含金属的材料。替代地或者附加地，第一镜元件的、第二镜元件的、第三镜元件的和/或第四镜元件的材料在其折射率方面不同。根据在这里提出的方案的另一种实施方式提供支持与波长相关的相移的优点，从而使得有利地能够实现第一间距的和/或第二间距的更大的改变范围。

根据在这里提出的方案的另一种实施方式，也能够设置有操控单元，该操控单元用于电操控对第一间距的改变和/或对第二间距的改变。尤其是，在这种情况下，该操控单元能够构造并且设置用于周期性地重复对第一间距的改变和/或对第二间距的改变。在这里提出的方案的另一种实施方式提供下述优点：通过非常简单地调设镜元件的位置并且因此调设第一间距和/或第二间距，在“快门”运行时能够实现穿过整个光路的光的透射，从而使得即使使用不能够被调制的光源，也能够在待测量的波长的情况下调制光强度。由此在光的探测中实现信号关联方法（Signalkorrelationsverfahren）、例如锁入（Lock-in），这导致信噪比得到改进。

能够在技术上非常简单地并且成本有利地实现的是在这里提出的方案的一种实施方式，在该方案中，操控单元构造并且设置用于以压电的和/或磁性的方式改变第一间距和/或第二间距。这样的实施方式提供下述优点：以相同的出现的频率级能够通过更大的测量范围，并且由此避免切换到别的级上。由于这样的切换，在光透射穿过法布里-珀罗干涉仪时（基于容差）会产生附加的误差，并且必须考虑附加的起振时间（Einschwingzeit）。

此外，在这里提出的方案的一种实施方式是有利的，在该方案中，操控单元构造并且设置用于响应于读取的间距信号改变第一间距和/或第二间距，其中，该间距信号代表当前的第一间距和/或当前的第二间距。尤其是，操控单元能够构造用于通过所述改变调设穿过干涉仪元件的光的最大透射率。通过这种方式能够有利地保证，能够对应于光学探测器信号再调节第一间距和/或第二间距，从而使得能够探测具有高光强度的穿过干涉仪元件的光，从该干涉仪元件中能够获得具有足够的或者说高的信号品质的信号。由此又能够简单地构型这个信号的分析评估。

在技术上非常简单地构型在这里提出的方案的一种实施方式，在该实施方式中，操控单元构造并且设置用于借助共同的用于改变第一间距和第二间距的操控单元使第一间距改变一与第二间距不同的间距值。由此能够避免用于输出不同的用于改变第一间距和/或第二间距的操控信号的数字上的花费和/或电路技术上的花费。

另外，在这里提出的方法的一种实施方式是有利的，在该实施方式中，法布里-珀罗滤波元件的第一镜元件、第二镜元件和/或第三镜元件的弹簧张力和/或弹簧弹性不同。这样的实施方式提供下述优点：各个镜元件的这样的弹簧张力和/或弹簧弹性能够在技术上在制造过程中非常简单地实现，从而使得能够在对应的操控单元中实施同样能够在技术上非常简单地实现的、对间距的改变的操控。

另外，在这里提出的方法的一种实施方式是有利的，在该实施方式中，这样构型法布里-珀罗滤波元件，使得在使用干涉仪元件的情况下待检查的物体能够定位到第一镜元件与第二镜元件之间和/或第二镜元件与第三镜元件之间。这样的实施方式提供下述优点：法布里-珀罗滤波元件能够分配到多个组件中，从而使得例如待被嵌入的结构空间能够有效地被利用用于布置干涉仪的元件。

根据在这里提出的方案的另一种实施方式，还能够设置有光谱过滤元件，该光谱过滤元件用于衰减和/或阻挡预定的波长范围的光穿过干涉仪元件的透射。这样的实施方式提供下述优点：能够有效地屏蔽用于分析评估的具有期望的波长范围的光。

所提出的方案的在这里提出的实施方式的优点也能够在光谱仪中实现，该光谱仪此外还具有用于提供穿过干涉仪元件的光束的光源和用于检测从光谱仪中逸出的分析评估光的探测器。

在这里提出的方案的一种实施方式是特别有利的，在该方案中，探测器具有多个构造用于不同的波长范围的光的探测器元件，和/或在该方案中，光源构型用于以不能够被调制的方式输出光。这样的实施方式提供下述优点：增大能够由探测器检测的光的波长测量范围以及将在技术上非常简单地并且因此成本有利地构型的光源用于运行这样的干涉仪。

此外，在这里提出的方案实现一种用于运行在这里提出的干涉仪的一种实施方式的方法，其中，该方法具有下述特征：

- 至少改变第一间距和/或第二间距，以便获得输出光；和

- 探测和/或分析从干涉仪元件中逸出的输出光。

有利地，也能够在可选的步骤中沿着穿过干涉仪元件的光路从光源中输出光。

通过呈方法形式的这样的实施方式也能够有效地并且在技术上简单地实现在这里说明的优点。

这种方法例如能够以软件或者硬件形式或者以由软件和硬件组成的混合形式例如在控制器中实施。

此外，在这里提出的方案实现一种控制器，该控制器构造用于在对应的装置中执行、操控或者说实现在这里提出的方法的一种变型的步骤。通过本发明的呈控制器形式的这种实施变型，也能够快速地并且有效地解决本发明所基于的任务。

为此，控制器能够具有至少一个用于处理信号或者数据的计算单元、至少一个用于存储信号或者数据的存储器单元、至少一个与传感器或者执行器的接口和/或至少一个通信接口，所述接口用于读取传感器的传感器信号或者用于将控制信号输出给执行器，所述通信接口用于读取或者输出嵌入到通信协议中的数据。计算单元例如能够是信号处理器、微控制器或者类似物，其中，存储器单元能够是闪存、EEPROM或者磁存储器单元。通信接口能够构造用于无线地和/或有线地读取或者输出数据，其中，能够读取或者输出有线的数据的通信接口能够例如以电气的或者光学的方式从对应的数据传递线路中读取这些数据或者将这些数据输出到对应的数据传递线路中。

在当前情况下，控制器能够理解为电气器具，其处理传感器信号并且根据所述传感器信号输出控制信号和/或数据信号。控制器能够具有接口，该接口能够以硬件的方式和/或以软件的方式来构造。在以硬件的方式的构造方案中，接口例如能够是所谓的系统ASIC的一部分，其包含控制器的各种功能。然而也可能的是，接口是自有的集成的电路或者至少部分由离散的结构元件组成。在以软件的方式的构造方案中，接口能够是软件模块，所述软件模块例如存在于微控制器上在别的软件模块旁边。

计算机程序产品或者具有程序代码的计算机程序也是有利的，该计算机程序能够存储在机器可读的载体或者存储介质（例如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器）上，并且尤其是当该程序产品或者程序在计算机或者设备上实施时，用于执行、实现和/或操控根据上文说明的实施方式中的一种实施方式的方法的步骤。

附图说明

在附图中示出并且在下文的说明书中更详细地阐述在这里提出的方案的实施例。附图示出：

图1根据本发明的一实施例的干涉仪的示意图，该干涉仪具有三个镜元件；

图2示出用于法布里-珀罗滤波元件的示例性运行的模拟结果的曲线图；

图3对应于图2中的示意图的曲线图，其中，现在再现一实施例，在该实施例中，第三镜元件的表面特性设有隆起部/缺陷部；

图4对应于图2或者图3中的示意图的、根据用于本发明的另一实施例的模拟结果的另一实施例的曲线图；

图5具有干涉仪元件的另一实施例的干涉仪的示意图；

图6具有干涉仪元件的另一实施例的干涉仪的示意图；

图7具有干涉仪元件的另一实施例的干涉仪的示意图；

图8对应于图2或者图3中的示意图的、用于本发明的另一实施例的模拟结果的曲线图；

图9根据一实施例的方法的流程图；

在下文中对本发明的有利的实施例的说明中，相同的或者相似的附图标记用于在不同的附图中示出的并且起相似作用的元件，其中，省略对这些元件的重复说明。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一实施例的干涉仪100的示意图，该干涉仪具有三个镜元件。光谱仪100例如包括光源105，该光源例如构造为用于发射预定波长的或者预定波长范围的光110的白炽灯、发光二极管或者激光二极管，以便照亮物体115。光110被物体115反射并且沿着光路120被引导穿过干涉仪元件125。沿着这个光路120，光110首先穿透光谱滤波元件130，该光谱滤波元件例如通过用于衰减和/或抑制光110的预定的波长范围的带通滤波器形成。然后，光110穿透第一镜元件135、第二镜元件140以及第三镜元件145，所述第一镜元件、所述第二镜元件和所述第三镜元件关于光路120串联地布置。第一镜元件135、第二镜元件140和第三镜元件145在这种情况下通过（第一）微机械式致动器155相互耦合，以便改变第一镜元件135与第二镜元件140之间的第一间距160。

附加地，通过第一微机械式致动器155和/或通过为清晰起见未在图1中示出的第二微机械式致动器也还能够改变第二镜元件140与第三镜元件145之间的第二间距165。如果现在光110沿着光路120从干涉仪元件125中逸出来，则该光能够作为输出光180通过射束成形元件185（例如透镜）入射到探测器单元190上。探测器单元190在这种情况下例如能够构型为探测器阵列，其具有用于测量输出光180的第一波长范围的第一子探测器190a和用于测量输出光180的第二波长范围的第二子探测器190b。例如，第一子探测器190a能够是基于硅实现的，其中，第二子探测器190b基于InGaAs材料制成。

现在为了能够尽可能有效地沿着光路120对光110进行调制，能够设置有操控单元195，该操控单元通过借助于操控信号197对一个或者两个微机械式致动器155进行对应的电操控来改变第一间距160和/或第二间距165，所述微机械式致动器例如能够被理解为操控单元195的一部分。在这种情况下，例如也能够由操控单元190读取探测器信号198，以便由此能够检测干涉仪元件125的真实的当前的透射特性并且能够通过第一微机械式执行器155或者未示出的第二微机械式执行器对应地调设第一间距160和/或第二间距165。也能够设想的是，探测器信号包含关于当前施加的第一间距160和/或第二间距165的信息，从而使得在这里还能够向操控单元195提供关于可能必需的改变的反馈，以便实现干涉仪元件125的尽可能最佳的透射特性。

因此，在图1中示出了作为光谱仪100的法布里-珀罗干涉仪（FPI）复合结构的基本构造，该光谱仪具有两个串联连接的FPI。第一法布里-珀罗干涉仪FPI1（作为第一法布里-珀罗滤波器FPI1）的谐振腔（腔）形成在第一镜元件135与第二镜元件140之间。第二法布里-珀罗干涉仪（作为第二法布里-珀罗滤波器FPI2）的谐振腔（腔）形成在第二镜元件140与第三镜元件145之间。两个谐振器的间距160和165彼此必须成确定的比例，以便获得法布里-珀罗滤波元件125的尽可能有利的总透射率。根据在相应的腔中运行何种波长级，应该单独地调设间距160和165。

下游的作为射束成形元件185的示例的透镜将输出光180的光强度集中到探测器190的活跃的探测器面上。探测器190的有限的延展同时导致对法布里-珀罗干涉仪的输入角度间隔的限制，因为光束110或者说180在极限位置中不再击中探测器190的活跃区域。由此增加在未经准直的光入射时干涉仪元件125的光谱分辨率。

将法布里-珀罗滤波元件125的构造集成到微机械式系统、更准确地说微机电式系统（MEMS）中，是有利的，从而使得结构尺寸优势能够得到利用并且各个镜元件在相同的温度条件下工作。附加的作为光谱过滤元件130的高通滤波器或者带通滤波器能够限制测量范围，从而保证总透射特性的无需被测量的级被抑制。

图2示出曲线图，所述曲线图将图1中的法布里-珀罗滤波元件125的示例性运行的模拟结果作为在波长A上在归一化值0与1之间的传递函数（在这里作为透射特性）示出。在每一行的左边的曲线图中绘制了在较大的波长范围A上的透射特性的概况，其中，在每一行的右边三个曲线图中分别示出了在谐振频率中的一个谐振频率的范围中的透射特性。在这种情况下，第一波长范围200被光谱过滤元件130阻挡，而在第二波长范围205中，探测器190是敏感的，并且在第一子光谱范围中，子探测器190a、例如硅基的子探测器190a是敏感的，而在第二子光谱范围中，子探测器190b、例如InGaAs基的子探测器190b是敏感的。在这种情况下，图2示出在示例性的2100nm的限定的波长的情况下作为法布里-珀罗滤波元件125的FPI复合结构的工作原理，其中，腔长度、即镜元件之间的间距160或者说165以不同的波长级来运行，以便能够对第一法布里-珀罗滤波器FPI1的和第二法布里-珀罗滤波器FPI2的不期望的谐振器波长进行抑制。

在图2中的曲线图的顶行中，示出了包括第一镜元件135和第二镜元件140的第一法布里-珀罗滤波器（FPI1）的传递函数，而在图2中的曲线图的中间行中，示出了包括第二镜元件140和第三镜元件145的第二法布里-珀罗滤波器（FPI2）的传递函数。在图2中的曲线图的底行中示出了由第一和第二法布里-珀罗滤波器组成的组合的传递函数。在2100nm的第一谐振波长的情况下，第一法布里-珀罗滤波器FPI1在有利的波长级3中运行，以便实现尽可能低的光谱半值宽度（英语：full width at half maximum，FWHM）。在大约1050...2100nm的InGaAs探测器测量范围中，集成有级4和5，所述级能够导致产生错误信号。在大约700nm...1050nm的硅探测器测量范围中，同样集成有级7和8。当第二法布里-珀罗滤波器FPI2在2100nm的情况下例如在级2中运行时，借助于第二法布里-珀罗滤波器FPI2能够在总透射率中消除上文列举的FPI级4、5、7、8等等。

第一法布里-珀罗滤波器FPI1的级3、6、9等等不会被阻挡，从而能够测量光强度。对于每个能够被测量的级，应该只有一个探测器190分析评估测量信号。

图3示出对应于图2中的示意图的曲线图，其中，现在再现一种实施方式，在该实施方式中，第三镜元件145的表面特性设有隆起部/缺陷部，所述隆起部/缺陷部例如具有大约20nm的高度，从而使得整个系统在第一法布里-珀罗滤波器FPI1与第二法布里-珀罗滤波器FPI2之间的相对位置误差方面是非常容错的。

此外，从图2和图3中能够看出，在第一法布里-珀罗滤波器FPI1中能够看出（外部的）InGaAs探测器中的或者减小的测量范围中的InGaAs探测器中的级3（图2和图3中的放大部Z13）。此外，从图2和图3中能够看出，在第一法布里-珀罗滤波器FPI1中能够看出硅探测器中的级6（图2和图3中的放大部Z12）。在大约70nm的情况下的高通滤波器会阻挡较高的波长级（级9等等）。

因此，在这个示例中，通过镜间距的改变，利用级3的FPI1能够测量大约1050nm至2100nm的波长范围并且利用级6的FPI1能够同时测量大约700nm至1050nm的波长范围。在此，通过使用较高的级（3和6）改进了分辨率。

为了获得能够重复的总透射率，应该使光强度误差（所述光强度误差能够通过两个谐振器长度相对于彼此的定位的不准确性产生）最小化。在此，能够使用不同的技术。图3示出这些技术中的两个技术的效果，所述技术导致FWHM的加宽（以第三镜元件145为例能够看出）。另外，反射率的减小导致FWHM的加宽、进而导致一定的相对的位置不敏感性。FWHM的加宽还能够通过表面形状的偏差或者表面粗糙度（例如通过第三镜元件145上的附加的隆起部）产生。第二法布里-珀罗滤波器FPI2中的不同的谐振器长度有利地能够实施为与位置无关的矩形分布，以便降低关于FPI2的定位准确性的要求。

图4示出对应于图2中的或者图3中的示意图的曲线图。在这种情况下，在图4的曲线图中模拟了第二法布里-珀罗滤波器FPI2的偏差大约为60nm的定位的效果，其中，产生的光强度被显著减小。对第二间距165的大约±60nm的调制同样导致强度调制。能够利用这种相关性，以便基于光学信号构建位置调节结构，从而使得根据第一法布里-珀罗滤波器FPI1中的位置或者说第一间距160保证最大透射率。这种位置调节结构能够在安放在例如根据图6的操控元件195中。

图5示出具有干涉仪元件125的另一个实施例的干涉仪100的示意图。在这个实施例中，示出了通过操控单元195以简化的方式操控两个法布里-珀罗滤波器FPI1和FPI2的可能性。在此，为两个法布里-珀罗滤波器FPI1和FPI2的致动器155供应相同的或者说相似的致动器电压和/或致动器电流。应该如此设计作为第一镜元件135、第二镜元件140和/或第三镜元件145的镜元件和镜致动器的对应的刚性或者弹性，使得通过共同施加到执行器155或者致动器155上用于改变第一间距160和/或第二间距165的电压/电流来调设所要求的位置。因此，图5示出一实施例，在该实施例中，相应的镜悬挂结构的弹簧常数彼此协调，从而使得仅借助施加唯一一个控制电压就确保干涉仪元件125的正确的功能或者说干涉仪元件125的运行。

图6示出具有干涉仪元件125的另一个实施例的干涉仪100的示意图。在图6中说明一有利的实施例，该实施例包括两个单独的法布里-珀罗滤波器FPI1和FPI2的串联，所述两个单独的法布里-珀罗滤波器例如通过键合工艺要么直接地、要么通过单独的载体相互定位。在这种情况下，第一法布里-珀罗滤波器FPI1包含第一镜元件135和第二镜元件140，而第二法布里-珀罗滤波器FPI2包含第三镜元件145和第四镜元件610，所述第三镜元件和所述第四镜元件以彼此间隔开第三间距160的方式布置，该第三间距能够被改变。因此，实质上能够实现第二法布里-珀罗滤波器FPI2与第二镜元件140的解耦。例如，第四镜元件610串联地在光路中布置在第二镜元件140与第三镜元件145之间。借助于第二微机械式、尤其是微机电（MEMS）式执行器620来改变第二间距165和/或第三间距615，例如借助于对应的（另外的）操控信号625来操控所述第二微机械式、尤其是微机电（MEMS）式执行器。使用结构相同的法布里-珀罗滤波器FPI1和FPI2能够简化用于制造这样的干涉仪元件125的工作量，所述法布里-珀罗滤波器借助单独的执行器155或者说620并且以不同的级、进而以不同的间距160、165或者说615来运行。因此，图6示出一实施例，在该实施例中使用两个构型为MEMS构件的执行器155和620，所述执行器分别能够改变两个镜元件的间距160或者说615。

图7示出具有干涉仪元件125的另一个实施例的干涉仪100的示意图。这个干涉仪元件125具有两个法布里-珀罗滤波器FPI1和FPI2在光路120中的经改变的分配。在这里，物体115（作为目标）在光路120中布置在第二镜元件140与第三镜元件145或者说与第四镜元件610之间。因此，图7示出一实施例，在该实施例中，一法布里-珀罗滤波器FPI1（其镜间距由第一微机械式执行器155改变）定位在光源105的前方，第二法布里-珀罗滤波器FPI2（其镜间距由第二微机械式执行器620改变）定位在探测器190的前方。

图8示出对应于图2中的或者图3中的示意图的曲线图，在所述曲线图中现在示出具有相移色散的两个连续连接的FPI的光谱特性。谐振波长预计在具有级6（FPI1）和级4（FPI2）的矩形的区域中（对应于图2中的示意图）。由于相移色散，所使用的级经历关于间隙间距与波长之间的特性的不同的非线性，从而使得这个谐振波长也被封锁并且导致更大的光谱测量范围/探测器。与这个优点相比，在图2中示出了间隙间距与波长之间的线性相关性，从而使得级3/6/...（FPI1）和级2/4/...（FPI2）能够经过FPI组合。因此，图8在曲线图中示出一实施例，在该实施例中，相移色散在不同的级、进而不同的间隙间距的情况下能够导致测量范围的增大。与级3（FPI1）和级2（FPI2）类似地能够经过FPI组合的谐振波长预计在具有级6（FPI1）和级4（FPI2）的矩形的区域中（较低的FWHM）。

图9示出用于运行在这里提出的干涉仪的一种变型的方法900的流程图，其中，该方法900具有至少改变第一间距和/或第二间距的步骤910，以便获得输出光。最后，该方法900包括探测和/或分析从干涉仪元件中逸出的输出光的步骤920。

总而言之应注意，在这里提出的方案的实施例中，第一法布里-珀罗滤波器FPI1的执行器155直接定位在光源105（例如作为发射器-透镜组合）的前方并且能够在时间上调制光源105的光谱特性，其方式是在时间上更改第一间距160。替代地或者附加地，第二法布里-珀罗滤波器FPI2的第二执行器620能够例如与作为光谱过滤元件130的高通滤波器或者说带通滤波器一起定位在探测器190/探测器190a、190b的前方。在这个实施例中，相关FPI的间距160（与第一法布里-珀罗滤波器FPI1的执行器155相比不同的级）保持静态。

当对应于调制频率对探测器信号进行滤波和分析评估时，对一波长的光源105的光强度的在时间上的调制能够导致对环境光和后续的电子部件或者说分析评估单元（其例如构造为操控单元195的一部分）的抑制得到改进。图3（最大值）和图4（最小值）示例性地示出如此获得的光谱强度值。

由于测量范围的增大，能够调设较大的间隙间距改变的实施例是有利的。这能够例如有利地借助作为执行器155或者说620的静电式和/或磁性的和/或压电式驱动器并且借助例如对间隙间距的探测（电容式、压阻式）实现。

在这里提出的方案的目标能够尤其在于，在不能够被调制的光的情况下获得波长测量范围的增大和相对于环境光影响的稳健性。通过在整个光路中抑制FPI空腔的不期望的波长级还能够在获得低的光谱半值宽度以及高分辨率的同时获得波长测量范围的增大。附加地或者替代地，使用并联地或者说串联地安装的探测器，其光谱灵敏度和透射能力允许波长测量范围的增大。在这里提出的干涉仪元件的实施例相对于环境光影响的稳健性还通过调制FPI光路的透射率例如在“快门”运行中被提高。

为了能够实现这样的优点，在这里提出的方案的实施方式能够包括作为结构元件的干涉仪元件，所述实施方式能够用在微型光谱仪中并且具有光源、光谱元件和光电探测器。另外，一实施例是有利的，在该实施例中，光谱元件由具有大于/等于三个上下相叠地布置的镜元件的微机械式法布里-珀罗干涉仪结构元件构成，所述镜元件通过能够被调整的至少两个间距定位。此外，光电探测器也能够由具有不同光谱敏感度的单个探测器（必要时具有连接在上游的一个或者多个滤波器）组成，所述单个探测器以适合的方式定位并且总体上允许波长测量范围的增大。在另一个实施例中也能够通过调设两个镜位置在“快门”运行中影响整个光路的透射率，从而使得在待测量的波长的情况下能够调制光强度。另外，在这里提出的方案的具有连接在上游的滤波元件的实施例是有利的，以便限制整个测量范围，以便排除不期望的波长范围。在一实施例中，也能够测量必需的镜间距，并且操控单元能够控制或者说调节所需要的镜间距并且实现对探测器信号的分析评估。根据另一实施例，根据期望的波长只能够测量例如第一镜间距，对应于光学的探测器信号能够再调节另外的镜间距，从而使得针对每个时间范围保证最大透射率。另外，一实施例是有利的，在该实施例中，以压电的或者磁性的方式驱动镜元件，从而使得与静电式驱动器相比，能够使用较大的间隙调整范围、即第一间距和/或第二间距的改变范围。因此，以相同的级能够通过更大的测量范围，并且能够避免切换到别的级上（例如从级2/3切换到级2/5或者说5/3）。由于所述切换，在透射FPI时（基于容差）会产生附加的误差，并且必须考虑附加的起振时间。在另一实施例中，能够如此选择镜元件的材料选择，使得通过与波长相关的相移（色散）产生非常大的测量范围，其中，例如另外的级被抑制。通过宽带地选择镜材料（金属或者说BRAGG结构）来支持与波长相关的相移，从而使得较大的间隙调整范围是有利的。在这里提出的方案的具有FPI设计的实施例能够在技术上特别简单地实现，从而使得当以不同的级来运行FPI腔或者说间距时，仅利用一个控制电压就驶向两个镜间距的必需的位置（例如通过相应的FPI镜元件的弹簧几何形状的不同的设计）。总之，能够被称为一个或者多个实施例的优点的是，与标准FPI相比，光谱测量范围的增大变得可能。通过与波长相关的相移也能够增大光谱测量范围的增大。替代地或者附加地，能够获得更好的光谱半值宽度，因为能够使用更高的级，在所述更高的级的情况下，在常规结构的情况下能够被测量的波长范围会非常小。（在使用不同的探测器的情况下）并行地测量不同的光谱范围也导致测量时间的减少。最后，此外还存在下述可能性：通过调制光强度，在实现对环境光和后续的电子部件的更好的噪声抑制的同时使用不能够被调制的光源。

如果一实施例包括第一特征与第二特征之间的“和/或”连接，则能够如此解读这一点，使得该实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征还具有第二特征，根据另一种实施方式要么只具有第一特征、要么只具有第二特征。