25和第二电极126之间被串联地电连接。
[0060]照射单元130向层叠的光吸收结构110提供用于使吸收层111、112和113中的部分吸收层饱和的照射光。具体地，在控制器140的控制下，照射单元130可以选择性地提供预定波长带的光到层叠的光吸收结构110。例如，通过如下所述的照射单元130的操作，照射单元130可以从吸收层111、112和113当中选择吸收层并向层叠的光吸收结构110提供照射光，该照射光包括其它吸收层的吸收波长带而不包括所选择的吸收层的吸收波长带。[0061 ] 为此，照射单元130可以包括:光源131，配置为产生包括吸收层111、112和113的吸收波长带的照射光；和陷波滤波器阵列132，包括具有不同吸收特性的多个陷波滤波器。例如，光源131可以是提供白光的白光源。此外，光源131可以不仅提供可见光而且提供紫外光或红外光。作为另一示例，光源131可以包括分别发射与吸收层111、112和113的吸收波长带相对应的光的多个发光二极管(LED)的阵列。光源131可以设置为面对层叠的光吸收结构110的光输入表面。
[0062]陷波滤波器阵列132可以设置在光源131和层叠的光吸收结构110之间。陷波滤波器阵列132的每个陷波滤波器可以仅吸收从吸收层111、112和113的吸收波长带当中选择的波长带的照射光并透射其它波长带的照射光。例如，图2是示出陷波滤波器阵列132的配置的平面图。如图2所示，陷波滤波器132a、132b、132c和132d的每个可以具有扇形或馅饼形状，陷波滤波器阵列132可以具有通过在公共旋转轴133上连接陷波滤波器132a、132b、132c和132d而形成的可旋转的盘形状。此处，例如，第一陷波滤波器132a可以吸收照射光当中的第一波长带的光并透射其它波长带的光。此外，第二陷波滤波器132b可以吸收照射光当中的第二波长带的光并透射其它波长带的光。例如，第一陷波滤波器132a的吸收波长带可以与第一吸收层111的吸收波长带相同，第二陷波滤波器132b的吸收波长带可以与第二吸收层112的吸收波长带相同。
[0063]陷波滤波器阵列132可以在控制器140的控制下绕旋转轴133旋转。然后，从陷波滤波器132a、132b、132c和132d选择的任何一个可以位于照射光在光源131和层叠的光吸收结构110之间的传播路径上。以这种方式，具有不同光谱分布的照射光可以被提供到层叠的光吸收结构110。例如，在控制器140的控制下，除了第一波长带的光之外的波长带的照射光或除了第二波长带的光之外的波长带的照射光可以被提供到层叠的光吸收结构IlOo
[0064]然而，当光源131包括发射不同波长的光的多个LED的阵列时，可以不使用陷波滤波器阵列132。例如，光源131可以包括分别发射第一至第N(这里，N是大于I的自然数)波长带的光的第一至第N LED0在此情形下，一个被选择的LED可以被关断，而其它LED可以被导通。例如，除了第一 LED之外的LED或除了第二 LED之外的LED可以在控制器140的控制下被导通。
[0065]下面将描述具有以上结构的光谱仪100的操作。
[0066]如上所述，根据本不范性实施方式，由于吸收层111、112和113在第一电极125和第二电极126之间被串联地电连接，所以分别由吸收层111、112和113产生的光电流随时间的流逝被顺序地测量。为此，吸收层111、112和113的每个的短路电流密度和外量子效率(EQE)可以被预先测量并存储。例如，控制器140可以存储每个吸收层111、112和113的预先测量的短路电流密度和EQE。
[0067]短路电流密度和EQE可以具有取决于吸收层111、112和113的材料的性质的独特值。例如，图3是示出吸收层111、112和113的外量子效率的曲线图，图4是示出由吸收层
111、112和113中的光引起的电流-电压特性变化的曲线图。在图3中，曲线A可以表示第一吸收层111的EQE的示例，曲线B可以表示第二吸收层112的EQE的示例，曲线C可以表示第三吸收层113的EQE的示例。此外，在图4中，实线曲线可以是在光没有被输入时的电流-电压曲线的示例，虚线曲线可以是在输入光时的电流-电压曲线的示例。短路电流密度是在吸收层111、112和113的每个的两端被短路的情形下(也就是，在吸收层111、112和113的每个的两端之间的电压是OV的情形下)的电流密度。在图4中，Voc表示在电流为OA的情形下的开路电压。
[0068]光谱仪100还可以包括存储器150，存储器150存储分别在光被输入和没有被输入时关于吸收层111、112和113的每个测量的电流-电压曲线和/或特性的信息。此外，存储器150可以存储吸收层111、112和113的每个的电压-功率特性。该功率可以指的是光源131的总辐射通量(mW)。此外，存储器150可以包括第一、第二和第三吸收层111、112和113的EQE。尽管图1示出与控制器140分离的存储器150，但是存储器150也可以被嵌入在控制器140中。
[0069]吸收层111、112和113的每个的短路电流密度和EQE可以通过顺序输入不同波长带的光到图1所示的层叠的光吸收结构110而获得。例如，第一吸收层111的饱和(saturated)短路电流密度和EQE可以通过向层叠的光吸收结构110提供具有用于使第一吸收层111饱和的光量的第一波长带的光、然后测量在第一电极125和第二电极126之间流动的电流而获得。此后，第二吸收层112的饱和短路电流密度和EQE可以通过向层叠的光吸收结构112提供具有用于使第二吸收层112饱和的光量的第二波长带的光、然后测量在第一电极125和第二电极126之间流动的电流而获得。以这种方式，所有吸收层的饱和短路电流密度和EQE可以通过顺序输入不同波长带的光而获得。作为另一示例，关于由光强度变化引起的短路电流密度变化的数据可以通过改变每个波长带的光的强度而获得。
[0070]在实际光谱分析中，从照射单元130直接输入的照射光和由对象产生的散射光可以被一起输入到层叠的光吸收结构110。散射光可以在射出的激发光被对象反射或穿过该对象时产生。例如，照射光和激发光可以通过分离的光源产生。然而，作为另一示例，从一个光源发出的光可以通过分束器等分离，所分离的光的一部分可以提供到陷波滤波器阵列132，所分离的光的其它部分可以作为激发光发射到该对象。第一、第二和第三吸收层111、112和113的饱和短路电流密度和EQE可以存储在存储器150中。
[0071]在此情形下，在控制器140的控制下，照射单元130可以从吸收层111、112和113当中选择吸收层，并向层叠的光吸收结构110提供照射光，该照射光包括除了被选择的吸收层的吸收波长带之外的其它吸收层的吸收波长带。控制器140可以控制照射单元130以通过随时间的流逝改变被选择的吸收层而改变照射光中包括的吸收波长带。此外，控制器140可以测量在所选择的吸收层变化时由层叠的光吸收结构110产生的光电流，并通过使用所测量的光电流来计算由所选择的吸收层吸收的波长带的光的强度。例如，通过比较所测量的光电流与所选择的吸收层的预先测量的短路电流密度，控制器140可以计算由所选择的吸收层吸收的波长带的光的量。作为另一示例，基于(光子数)XEQE=(电子数)的关系，控制器140可以通过使用所测量的光电流和所选择的吸收层的预先测量的EQE来计算由所选择的吸收层吸收的波长带的光的量。
[0072]具体地，参照图1，激发光被辐射到对象，由激发光从该对象产生的散射光L被提供到层叠的光吸收结构110。同时，照射单元130可以向层叠的光吸收结构110提供用于使除了第一吸收层111之外的第二和第三吸收层112和113饱和的照射光。例如，控制器140可以旋转陷波滤波器阵列132以将陷波滤波器阵列132中的第一陷波滤波器132a定位在照射光的路径上。然后，具有除了第一波长带之外的波长带的照射光可以被输入到层叠的光吸收结构110。因此，第二和第三吸收层112和113可以处于饱和状态。
[0073]由于第一波长带的光没有被包括在照射光中，所以被第一吸收层111吸收的第一波长带的光从散射光L提供。由于散射光L的强度远小于照射光的强度，所以由第一吸收层111产生的光电流可以小于由饱和的第二和第三吸收层112和113产生的光电流。此外，由于吸收层111、112和113被串联连接，所以在层叠的光吸收结构110的第一电极125和第二电极126之间流动的电流可以被限制为由吸收层111、112和113产生的光电流当中的最小光电流。
[0074]根据另一示范性实施方式，陷波滤波器132可以从光谱仪100省略。在这样的情形下，在控制器140的控制下，光源131自身能够辐射仅第一和第二波长带中的光、仅第一和第三波长带中的光、以及仅第二和第三波长带中的光。例如，控制器140可以控制光源131以辐射仅第一和第三波长带中的光，从而使第一和第三吸收层111和113饱和。因此，当非饱和的第二吸收层112被生物光学信号的第二波长带激活时，光谱仪100可以检测从目标对象(例如，人体对象)反射和/或折射的生物光学信号的第二波长带。
[0075]例如，图5是示出层叠的光吸