使得透射光和反射光的光谱为：
[0024] Slt(入）=S(入）?（l/2+La))，（1. 1)
[002引Slk(入）=S(入）?（l/2+La))，（1.。
[002引注意向量L(A)中的项L河W小于零，为零或大于零。因此，S(A)、SuU)和Su^(A)为光谱密度，而L(A)为ICE102的光谱特性。从方程式（1. 1)和（1.。可得到：
[0027] Slt(入）-Slk(入）=2 ? S(入）? L(入），似
[0028] 向量L(A)可W是从线性多变量问题解决方案获得的回归向量，目标在于样品 104中具有浓度K的特定组分。在该种情况中，得到；
[002引
' (3)
[0030]其中0是比例常数且丫是校正偏差。0和丫的值取决于流体分析系统100的 设计参数而非样品104。因此，参数0和丫可独立于流体分析系统100的现场应用加W 测定。在至少一些实施方案中，ICE102被专口设计W提供满足W上方程式（2)和（3)的 L(A)。通过测定透射光与反射光之间的差光谱，可获得样品104中所选择组分的浓度值。 检测器112A和112B可W是提供光谱密度积分值的单区光检测器。即，如果来自检测器112A 和112B的信号分别是di和cU，那么方程式（3)可W针对新校准因子0 '重新调整为： [003" K=P? (di_d2) +丫，（4)
[0032] 在一些实施方案中，流体分析系统诸如系统100可W实施部分光谱测定，将测定 组合W获得所需测定。在该种情况中，可使用多个ICE测试样品104中受关注的多种组分。 不论系统100中的ICE数目是多少，每个ICE可包括具有一系列平行层1至K的干设滤波 器，每个层具有预选择折射率和厚度。数字K可W是大于零的任何整数。因此，ICE102可 W具有K层，其中层中的至少一个利用ALD制作或修改。
[0033] 图2示出基于ALD的ICE(诸如ICE102)的说明性层206A至20服。层206A至 20服中的至少一个利用ALD制作或修改。输入介质204和输出介质208是ICE102任一 侧的外层，且具有各自的折射率。在一些实施方案中，输入层204和输出层208的折射率等 于n。。在替代实施方案中，输入层204和输出层208的折射率可W具有不同值。同时，ICE 102的层206A至20服可W具有各自的折射率和厚度。
[0034] 图2描绘入射光201、反射光202和透射光203。如图所示，入射光201从输入层 204进入ICE102并从左向右传播。反射光202从ICE102的层过渡反射，并从右向左传 播。透射光203穿过ICE102的整个主体，并从左向右传播至输出介质208中。为了说明 简明，示出ICE102具有层206A至20服，其对应于针对其折射率（相对于其它特性）选择 的材料。在各个实施方案中，ICE102可包括几十个层、几百个层或几千个层。
[0035] 在ICE102的每个层过渡处，图2中从左向右传播的入射光根据折射率变化经历 反射/透射过程。因此，一部分入射光被反射且一部分被透射。反射和透射光的比例受反 射/折射和干设原理支配。更具体来说，在指定层过渡处入射光的电场可表示为Ei从)， 在指定层过渡处反射光的电场可表示为E'i(A〇,且在指定层过渡处透射光的电场可表示为 E小(i+i)(入)。
[0036] 反射/折射受菲涅尔定律支配，对于指定层过渡，菲涅尔定律确定反射系数而和 透射系数Ti:
[0037] = ， (5.1)
[003引 馬''(2)=馬(端(耀， (5.2)
[0039] 反射系数而和透射系数Ti由W下给出：
[0042] 方程式化.2)中的负值意指反射导致电场发生180度相变。虽然可针对相对表面 W某一角度入射的光使用更复杂模型，但方程式（5. 1)和（5.2)假定法向入射。在一些实 施方案中，流体分析系统100使用包括约45度入射角的方程式化1)和化2)的版本。方 程式化.1)、化2)和其针对不同入射值的概括可参见J.D.Tackson.ClassicalElectrod vnamics.化hn-Wil巧&Sons,Inc.，第二版，New化rk, 1975,第 7 章，第 3 部分，第 269-282 页。基本上来说，方程式（5)和化）中的所有变量可W是复数。
[0043] 注意在指定层过渡（i)处的一部分反射光向左朝前一界面（i-1)传播。在层过渡 i-1处，后续反射导致那部分反射光向层过渡i逆传播。因此，一部分反射光形成穿过指定 层的完整循环并添加成为透射光的一部分。该导致干设效应。更基本来说，图2中从左向 右传播的透射福射可包括在ICE102的层过渡之间往返反射P次的部分。反射的次数可变 化。例如，值P= 〇对应于图2中从左向右无反射透射穿过ICE102的光。因此，透射光 203将根据不同P值的不同传播光路呈现干设效应。
[0044] 类似地，图2中从由向左传播的反射光202可包括在任何层过渡处反射M次的部 分。M值可包括任何正整数。反射光202将根据不同M值的不同传播光路呈现干设效应。
[0045] 反射和折射是通过对应于层206A至20服的折射率的波长相关现象。此外，通过 指定层i的场分量Ei、入)的光路为（23iniA).Di。因此，不同P值的总光程取决于波长、 ICE102每个层的折射率和厚度。类似地，不同M值的总光程取决于波长、ICE102每个层 的折射率和厚度。因此，导致透射光202u和反射光202 的干设效应也与波长相关。
[004引对于ICE102的层过渡，每个波长A需要满足能量守恒。因此，透射光202u的光 谱密度Sua)和反射光202^；的光谱密度S(A)满足；
[0047] S化（入）=Slt(入）+Slk(入），口）
[0048] 虽然ICE102可吸收某些波长下的小部分光，但该种吸收可忽略。在一些实施方 案中，流体分析系统100操作适于入射光在约45度入射下的反射并透射的ICE102。流体 分析系统100的其它实施方案可操作适于如方程式化1)和化2)所描述的任何其它入射 角诸如0度的ICE102。不论用于流体分析系统100中的ICE102的入射角如何，方程式 (7)仍可按任何该种构造表达能量守恒。可轻易开发ICE102的光谱透射和反射特性模型W 基于设及的所有层的折射率和厚度估算性能。
[0049] 图3示出基于ALD的ICE的目标透射光谱312和中间模型透射光谱312-M。图3 还示出左波长截止320-L(AJ和右波长截止320-R(Ac)。截止320-L和320-R是限制受 关注波长范围应用于流体分析系统100的波长值（参考图1)。在一些实施方案中，希望满 足入，《A《AE的所有波长^的模型光谱312-M大致等于目标光谱312。
[0050] 如图3所示，模型光谱312-M可某程度不同于目标光谱312。例如，在模型光谱 312-M的受关注范围内的一些波长可高于目标光谱312,而在模型光谱312-M的受关注范围 内的其它波长可低于目标光谱312。在该些情况中，可采用优化算法改变折射率和厚度设置 的参数W找出使模型光谱312-M呈现更接近目标光谱312的值。该些设置界定了具有2K 维度的参数空间。
[0051] 在一些实施方案中，层206A至20服的材料使得能选择6个不同折射率和1000个 不同厚度。该导致具有化tl〇〇〇)K种可行设计构造的2K参数空间。因此，可使用简化优化 过程的优化算法扫描该类参数空间W找出ICE102的最优构造。
[0052] 可使用的优化算法的实例为非线性优化算法，诸如Levenberg-Marquar化算法。 一些实施方案可使用遗传算法扫描参数空间并识别最佳匹配目标光谱312的I