Brevet FR3035218A1 — publié le 20161021

SYSTÈME DE MESURE OPTIQUE PARALLÈLE AVEC FILTRES À LARGE BANDE SELECTIFS SELON L'ANGLE HISTORIQUE [00011 Les dispositifs informatiques optiques, également généralement appelés des « dispositifs opticoanalytiques », peuvent être utilisés pour analyser et surveiller des substances en temps réel. De tels dispositifs informatiques optiques utiliseront souvent une source lumineuse qui émet un rayonnement électromagnétique pour interagir optiquement avec (c.-à-d., être réfléchi de, transmis à travers, etc.) une substance échantillon et un élément de traitement optique afin de déterminer des valeurs quantitatives et/ou qualitatives d'une ou de plusieurs propriétés physiques ou chimiques d'une substance. L'élément de traitement optique peut être, par ex., un noyau d'élément informatique intégré (ICE), également appelé un élément optique multivariable (MOE). Les noyaux ICE sont conçus pour fonctionner sur un continuum de longueur d'onde dans le spectre électromagnétique en partant de l'UV 15 jusqu'aux fourchettes infrarouge moyenne (MIR), ou un quelconque sous-ensemble de cette région. Le rayonnement électromagnétique qui interagit optiquement avec la substance échantillon est modifié et traité par le noyau ICE pour être mesuré par un détecteur, et les sorties du détecteur peuvent être corrélées à la propriété physique ou chimique de la substance qui est analysée. 20 100021 Dans certaines configurations, de multiples noyaux ICE peuvent être utilisés dans un dispositif informatique optique pour détecter une caractéristique ou un analyte d'intérêt donné dans la substance. Les réponses optiques provenant de chaque noyau ICE sont séquentiellement mesurées par un détecteur unique, et un processeur de signal associé combine informatiquement les plusieurs réponses à l'aide d'un logiciel codé de sorte 25 qu'une combinaison linéaire des réponses soit obtenue et corrélée à l'analyte d'intérêt. L'association informatique des réponses peut comprendre la détermination d'une moyenne pondérée des diverses réponses afin d'obtenir la meilleure mesure de l'analyte d'intérêt. Étant donné que ces mesures et calculs sont réalisés séquentiellement, ce procédé est chronophage. 30 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [00031 Les figures suivantes sont présentées pour illustrer certains aspects de la présente divulgation, et ne doivent pas être considérées comme des modes de réalisation exclusifs. L'objet de l'invention divulgué peut être soumis à des modifications, des altérations, 1 3035218 des combinaisons et des équivalents considérables dans la forme et dans la fonction, sans s'écarter de la portée de cette divulgation. [0004] La figure 1 illustre un exemple d'un noyau d'élément informatique intégré. [0005] La figure 2 illustre un exemple de dispositif informatique optique 5 permettant d'analyser une substance. [0006] La figure 3 illustre un autre exemple de dispositif informatique optique permettant d'analyser une substance. DESCRIPTION DETAILLÉE 10 [0007] La présente divulgation concerne les dispositifs informatiques optiques et, plus particulièrement, les dispositifs informatiques optiques qui utilisent des configurations d'élément de traitement optique améliorées utilisées pour réaliser des mesures en parallèle de substances échantillons. Les dispositifs informatiques optiques décrits ici comprennent également des filtres à large bande sélectifs selon l'angle permettant de réduire le couplage parasite optique entre des composants optiques non-axialement alignés. [0008] Les modes de réalisation décrits ici utilisent diverses configurations des dispositifs informatiques optiques pour une surveillance en temps réel ou en temps quasi réel d'une substance échantillon. Les dispositifs informatiques optiques décrits ici appliquent, optiquement ou physiquement, des facteurs de pondération physiques aux signaux de réponses dérivées, en comparaison à l'application numérique des facteurs de pondération utilisant un processeur de signal et des applications logicielles apparentées. Par conséquent, un réseau neural ou des procédés combinatoires linéaires de mesures optiques peuvent être réalisés en parallèle plutôt que séquentiellement, entraînant des temps d'échantillonnage plus rapides. Un dispositif informatique optique divulgué comprend un réseau d'éléments de traitement optique ayant divers facteurs de pondération appliqués directement à celui-ci. Le réseau fournit un détecteur avec un signal optique modifié ayant déjà des facteurs de pondération appliqués à celui-ci. Un autre dispositif informatique optique divulgué comprend un réseau d'éléments de traitement optique et un réseau dynamique de dispositif de pondération optiquement couplé au réseau des éléments de traitement optique. Le réseau dynamique des dispositifs de pondération peut sélectivement modifier les facteurs de pondération appliqués à chaque élément de traitement optique en temps réel, permettant ainsi au réseau d'élément de traitement optique de détecter et d'analyser de multiples analytes simultanément sur une longueur d'onde à large bande. 2 3035218 [0009] Les dispositifs informatiques optiques décrits ici peuvent également utiliser des filtres à large bande sélectifs selon l'angle (BASF) pour améliorer la performance des dispositifs informatiques optiques à base de réseau. Le BASF réduit ou élimine le couplage de la lumière parasite dans de tels dispositifs informatiques optiques à base de 5 réseau, et la réduction du couplage parasite améliore la performance au niveau de la précision et la sensibilité. Le BASF est placé dans le train optique du dispositif informatique optique et fonctionne pour transmettre sélectivement une grande diversité de rayonnement électromagnétique à un angle d'incidence conçu ou prédéterminé. Le rayonnement électromagnétique qui frappe le BASF à un angle décalé par rapport à l'angle d'incidence 10 prédéterminé est réfléchi ou empêché de se propager le long du train optique. Par conséquent, le BASF peut améliorer la performance des dispositifs informatiques optiques en réduisant ou en éliminant le couplage parasite optique entre des composants non-axialement alignés dans les réseaux de composants optiques. [0010] Tel qu'il est utilisé ici, le terme « caractéristique » ou « caractéristiques 15 d'intérêt » décrit une propriété chimique, mécanique ou physique d'une substance ou d'un échantillon de la substance. La caractéristique d'une substance peut comprendre une valeur quantitative ou qualitative d'un ou de plusieurs constituants ou composés chimiques présents dans celui-ci ou une quelconque propriété physique associée à celui-ci. De tels composants et composés chimiques peuvent être appelés ici des « analytes ». Des caractéristiques 20 illustratives d'une substance qui peuvent être détectées avec les dispositifs informatiques optiques décrits ici peuvent comprendre, par ex., la composition chimique (par ex., l'identité et la concentration totale ou des composants individuels), la présence en phase (par ex., gaz, pétrole, eau, etc.), le contenu en impuretés, le pH, l'alcalinité, la viscosité, la densité, la force ionique, les solides totaux dissous, le contenu en sel (par ex., la salinité), la porosité, 25 l'opacité, le contenu en bactéries, la dureté totale, la transmittance, des combinaisons de ceux- ci, l'état de la matière (solide, liquide, gaz, émulsion, des mélanges de ceux-ci, etc.), etc. [0011] Tel qu'il est utilisé ici, le terme « substance » ou des variations de celui-ci, décrit au moins une partie de la matière ou du matériau d'intérêt qui doit être testé ou autrement évalué à l'aide des dispositifs informatiques optiques décrits ici. La substance 30 comprend la caractéristique d'intérêt, telle que définie ci-dessus. La substance peut être un quelconque fluide capable de s'écouler, comprenant des solides particulaires, des liquides, des gaz (par ex., l'air, l'azote, le dioxyde de carbone, l'argon, l'hélium, le méthane, l'éthane, le butane et d'autres gaz d'hydrocarbures, le sulfure d'hydrogène, et des combinaisons de ceux-ci), des pâtes, des émulsions, des poudres, des boues, des verres, des mélanges, des 3 3035218 combinaisons de ceux-ci, et peut comprendre, sans limitation, des fluides aqueux (par ex., eau, saumures, etc.), des fluides non-aqueux (par ex., des composés organiques, des hydrocarbures, le pétrole, un composant raffiné du pétrole, des produits pétrochimiques, etc.), des acides, agents tensioactifs, biocides, décolorants, inhibiteurs de la corrosion, moussants 5 ou agents moussants, émulsifiants, des agents piégeurs, stabilisateurs, clarifiants, détergents, fluides de traitement, fluides de fracturation, fluides de formation, ou un quelconque fluide d'un puits de pétrole, un produit chimique, ou une substance couramment rencontrée dans l'industrie du gaz et du pétrole. Dans certains cas, la substance peut également concerner un matériau solide tel que, sans limitation, des formations rocheuses, le béton, des surfaces 10 solides du puits de forage, des tuyaux ou des lignes d'écoulement et des surfaces solides d'un quelconque outil ou projectile du puits de forage (par ex., balles, flèches, obturateurs, etc.). [0012] Tel qu'il est utilisé ici, le terme « rayonnement électromagnétique » décrit des ondes radio, un rayonnement micro-onde, une tétrahertz, un rayonnement infrarouge ou du proche infrarouge, la lumière visible, la lumière ultraviolette, les rayons X, le 15 rayonnement gamma. 100131 Tel qu'il est utilisé ici, le terme « interaction optique » ou des variations de celui-ci décrit la réflexion, la transmission, la dispersion, la diffraction, l'absorption du rayonnement électromagnétique sur, à travers ou depuis un ou plusieurs éléments de procédé (c.-à-dire., un dispositif de traitement optique), une substance qui est analysée par les 20 éléments de traitement, ou un polariseur. Par conséquent, la lumière à interaction optique décrit le rayonnement électromagnétique qui a été réfléchi, transmis, dispersé, diffracté ou absorbé par, émis, re-rayonnée, par ex., à l'aide d'élément de traitement, mais peut également s'appliquer à l'interaction optique avec une substance ou un polariseur. [0014] Tels qu'ils sont utilisés ici, les termes « optiquement couplé » et 25 « optiquement aligné » sont utilisés de façon interchangeable et décrivent des composants optiques à alignement axial ou optique d'un dispositif informatique optique le long du train optique du dispositif informatique optique. Lorsque les composants optiques d'un dispositif informatique optique sont optiquement couplés ou alignés, par ex., le rayonnement électromagnétique qui interagit optiquement avec un élément d'un premier réseau de 30 composants optiques est capable de communiquer optiquement avec un élément coaxialement aligné d'un deuxième réseau de composants optiques lorsqu'une substance est analysée. [0015] Les dispositifs informatiques optiques décrits ici peuvent utiliser un ou plusieurs noyaux d'un élément informatique intégré (ICE). Lors du fonctionnement, un noyau 4 3035218 ICE est conçu pour différencier le rayonnement électromagnétique apparenté à une caractéristique d'intérêt d'une substance d'un rayonnement électromagnétique apparenté à d'autres composants de la substance. En référence à la FIG. 1, il est illustré un exemple d'un noyau ICE 100 qui peut être utilisé dans les systèmes décrits ici. Tel qu'illustré, le noyau ICE 5 100 peut comprendre une pluralité de couches de films minces alternantes 102 et 104, tels que la silicone (Si) et le SiO2 (quartz), respectivement. En général, ces couches 102, 104 sont constituées de matériaux dont l'indice de réfraction est élevé ou faible, respectivement. D'autres exemples de matériaux pourraient comprendre le niobia et le niobium, le germanium et le germania, le MgF, le SiO, et d'autres matériaux d'indice élevé ou faible connus dans le 10 domaine. Les couches 102, 104 peuvent être stratégiquement déposées sur un substrat optique 106. Dans certains modes de réalisation, le substrat optique 106 est le verre optique BK-7. Dans d'autres modes de réalisation, le substrat optique 106 peut être un autre type de substrat optique, tel qu'un autre verre optique, la silice, le saphir, la silicone, le germanium, le séléniure de zinc, le sulfure de zinc ou divers plastics tels que le polycarbonate, le 15 polyméthylméthacrylate (PMMA), le chlorure polyvinylique (PVC), le diamant, les céramiques, des combinaisons de ceux-ci, etc. [0016] À l'extrémité opposée (par ex., à l'opposé du substrat optique 106 de la FIG. 1), le noyau ICE 100 peut comprendre une couche 108 qui est généralement exposée à l'environnement du dispositif ou de l'installation, et qui est en mesure d'interagir optiquement 20 avec une substance échantillon. Le nombre de couches 102, 104 et l'épaisseur de chaque couche 102, 104 sont calculés à partir des attributs spectraux acquis à partir d'une analyse spectroscopique d'une caractéristique d'intérêt qui est analysée à l'aide d'un instrument spectroscopique classique. Le spectre d'intérêt d'une caractéristique donnée comprend généralement un quelconque nombre de différentes longueurs d'onde. 25 [0017] Il doit être compris que l'exemple de noyau ICE 100 illustré dans la FIG. 1 ne représente pas en fait un noyau ICE donné utilisé pour détecter une caractéristique spécifique d'une substance donnée, mais qu'il est présenté dans un but illustratif seulement. Par conséquent, le nombre de couches 102, 104 et leurs épaisseurs relatives, sont donnés dans la FIG. 1, et ne comportent aucune corrélation à une quelconque substance ou caractéristique 30 de celle-ci. Les couches 102, 104 et leurs épaisseurs relatives ne sont pas non plus nécessairement dessinées à l'échelle, et ne doivent donc pas être considérés comme limitant la présente divulgation. [0018] Dans certains modes de réalisation, le matériau de chaque couche 102, 104 peut être dopé ou deux ou plusieurs matériaux peuvent être combinés d'une façon à obtenir la 5 3035218 caractéristique optique souhaitée. En sus des solides, l'exemple de noyau ICE 100 peut également contenir des liquides et/ou des gaz, éventuellement en association avec des solides, afin de produire une caractéristique optique souhaitée. Dans le cas de gaz et de liquides, le noyau ICE 100 peut contenir un récipient correspondant (non illustré) qui contient les gaz ou 5 les liquides. Des exemples de variations du noyau ICE 100 peut également comprendre des éléments optiques holographiques, des quadrillages, des dispositifs piézo-électriques, un conduit de lumière et/ou des éléments acousto-optiques, par ex., qui peuvent créer des propriétés de transmission, de réflexion et/ou d'absorption d'intérêt. [0019] Les multiples couches 102, 104 peuvent démontrer des indices de 10 réfraction différents. En sélectionnant correctement les matériaux des couches 102, 104 et leur épaisseur et espacement relatifs, le noyau ICE 100 peut être configuré pour transmettre ou réfléchir sélectivement des fractions prédéterminées du rayonnement électromagnétique à différentes longueurs d'onde. On attribue à chaque longueur d'onde un facteur de pondération ou de charge prédéterminé. L'épaisseur et l'espacement des couches 102, 104 peuvent être 15 déterminés en utilisant une diversité de procédés d'approximation à partir du spectre de la caractéristique ou de l'analyte d'intérêt. Ces procédés peuvent comprendre la transformée de Fourier (IFT) du spectre de transmission optique et la structuration du noyau ICE 100 sous forme de représentation physique de l'IFT. Les approximations convertissent l'IFT en une structure basée sur des matériaux connus avec des indices de réfraction constants. 20 [0020] Les pondérations que les couches 102, 104 du noyau ICE 100 appliquent à chaque longueur d'onde peuvent être réglées sur les pondérations de régression décrites par rapport à une équation, des données ou une signature spectrale connue. Par exemple, lorsque le rayonnement électromagnétique interagit avec une substance, des informations physiques et chimiques uniques concernant la substance sont codées dans le rayonnement 25 électromagnétique qui est réfléchi de, transmis à travers ou à partir de la substance. Ces informations sont souvent appelées « l'empreinte » spectrale d'une substance. Le noyau ICE 100 peut être configuré pour réaliser le produit scalaire du rayonnement électromagnétique et la fonction de transmission dépendante de la longueur d'onde du noyau ICE 100. La fonction de transmission dépendante de la longueur d'onde du noyau ICE 100 est dépendante de 30 l'indice de réfraction du matériau de chaque couche, du nombre de couches 102, 104 et de l'épaisseur de chaque couche 102, 104. [0021] Un type ou une variation du noyau ICE 100 est un noyau ICE à surface fréquence-sélective (FSS). Le noyau ICE FSS est semblable dans certains aspects au noyau ICE 100 décrit ci-dessus, mais plutôt que d'avoir un empilement de couches de minces films 6 3035218 diélectriques 102, 104, un noyau ICE FSS comprend une couche unique de mince film métallique, à motifs périodiques. Lors de l'interaction optique avec le rayonnement électromagnétique, le noyau ICE FSS génère une fonction de traitement optique qui est dépendante de la forme de la structure FSS, du type de métal utilisé pour la couche de film 5 mince et de l'épaisseur de la couche métallique. [0022] En se référant maintenant à la FIG. 2, qui illustre un exemple d'un dispositif informatique optique 200 (ci-après « le dispositif 200 ») qui peut être utilisé dans l'analyse d'une substance 202, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Le dispositif 200 peut être configuré pour déterminer une caractéristique de la substance 202, telle que la 10 concentration d'un analyte d'intérêt donné présent dans celle-ci. Dans certains modes de réalisation, la substance 202 peut être contenue dans une chambre d'échantillonnage de fluide, etc. Dans d'autres modes de réalisation, la substance 202 peut être un fluide qui s'écoule dans une ligne d'écoulement, un pipeline, un puits de forage, un anneau défini à l'intérieur du puits de forage, ou une quelconque ligne d'écoulement au pipeline se prolongeant vers/d'un puits 15 de forage. Dans encore d'autres modes de réalisation, la substance 202 peut être déposée dans un quelconque contenant ou récipient de stockage connu des spécialistes de l'industrie du gaz et du pétrole. Il est envisagé ici que le dispositif 200 puisse être utilisé dans des conditions de laboratoire aussi bien qu'en association avec des applications de terrain, sans s'écarter de la portée de la divulgation. 20 [0023] Le dispositif 200 comprend une source lumineuse 204 configurée pour émettre ou générer un rayonnement électromagnétique 206. La source lumineuse 204 peut être, par ex., une ampoule lumineuse, un dispositif électroluminescente (DEL), un laser, un corps noir, un cristal photonique, une source de rayons X, une source supercontinuum, et des combinaisons de celles-ci, etc. Dans certains modes de réalisation, un premier collimateur 25 208 peut être configuré pour collecter ou recevoir le rayonnement électromagnétique 206 et orienter un faisceau collimaté de rayonnement électromagnétique 206 vers la substance 202. Dans d'autres modes de réalisation, le premier collimateur 208 peut être omis du dispositif 200 et le rayonnement électromagnétique 206 peut plutôt être orienté vers la substance 202 directement à partir de la source lumineuse 204. 30 [0024] Dans le mode de réalisation illustré, le rayonnement électromagnétique 206 est transmis à travers la substance 202 où il interagit optiquement avec la substance 202, y compris les analytes présents dans la substance 202. Par conséquent, un rayonnement qui a interagit avec l'échantillon 210 est généré par la substance 202 et envoyé en aval dans le train optique. Par ailleurs, le rayonnement qui a interagi avec l'échantillon 210 peut être généré en 7 3035218 étant reflété, dispersé, diffracté, absorbé, émis ou re-rayonné par et/ou de la substance 202, sans s'écarter de la portée de la divulgation. [0025] Dans au moins un mode de réalisation, le rayonnement qui a interagi avec l'échantillon 210 est généré par une onde évanescente, qui peut être générée à travers des 5 techniques d'échantillonnage de réflectance total atténuée (ATA) connues des spécialistes du domaine. Plus particulièrement, les ondes évanescentes sont formées lorsque des ondes ou des faisceaux lumineux voyageant dans un milieu (par ex., un cristal ATR ou etc.) subit une réflexion interne totale au niveau des limites du milieu parce qu'elles frappent les limites avec un angle supérieur à l'angle « critique ». Une onde évanescente est en fin de compte produite 10 à partir du milieu et orientée vers l'échantillon (c.-à-d., la substance 202), et l'interaction de l'onde évanescente avec l'échantillon induit une absorption et permet une interrogation spectroscopique de l'échantillon. [0026] Dans certains modes de réalisation, le rayonnement qui a interagi avec l'échantillon 210 généré par interaction avec la substance 202 peut être orienté vers ou reçu 15 par un élargisseur 212, également appelé un « élargisseur de faisceau ». L'élargisseur 212 peut être un quelconque dispositif capable d'élargir la taille d'un faisceau lumineux, tel que le rayonnement qui a interagi avec l'échantillon 210. Un deuxième collimateur 214 peut être placé à l'intérieur du train optique pour recevoir et collimater le rayonnement qui interagit avec l'échantillon 210 provenant de l'élargisseur 212. Semblable au premier collimateur 208, 20 le deuxième collimateur 214 peut produire un faisceau sensiblement collimaté ou parallèle de rayonnement électromagnétique. [0027] Le deuxième collimateur 214 peut être configuré pour transmettre le rayonnement qui a interagi avec l'échantillon 210 vers un détecteur de 216 à l'intérieur du train optique du dispositif 200. Tel qu'il est utilisé ici, le terme « train optique » décrit un 25 trajet lumineux se prolongeant de la source lumineuse 204 vers le détecteur 216 et englobant ou traversant tous les composants optiques du dispositif 200 positionnés entre les deux. Dans le mode de réalisation illustré, les composants optiques du dispositif 200 comprennent au moins un ou plusieurs, sans limitation, d'un réseau de filtre à large bande sélectif selon l'angle (BASF) 218, un réseau de pondération 220 et un réseau de processeur 222. Dans certains 30 modes de réalisation, comme il est présenté ci-dessous, le réseau de pondération 220 peut être formé monolithiquement avec le réseau de processeur 222. Dans d'autres modes de réalisation, le réseau de pondération 220 peut être totalement omis du dispositif 200, sans s'écarter de la portée de la divulgation. 8 3035218 [0028] Le réseau de BASF 218 peut comprendre un élément optique qui réduit ou élimine sensiblement le couplage parasite optique à l'intérieur du train optique, et augmente ainsi la performance du dispositif 200 au niveau de la mesure des caractéristiques de la substance 202. Le réseau de BASF 218 peut être composé d'une pluralité de couches de 5 matériaux, telle qu'une série d'hétérostructure de quart d'onde des cristaux photoniques ou des métamatériaux. Le réseau de BASF 218 peut être conçu ou autrement configuré pour permettre la transmission de la lumière (par ex., le rayonnement électromagnétique 206, le rayonnement qui a interagi avec l'échantillon 210, etc.) qui frappe le réseau de BASF 218 à un angle d'incidence 224 prédéterminé, tout en reflétant simultanément la lumière qui frappe 10 le réseau de BASF 218 à un angle décalé par rapport à l'angle d'incidence 224 prédéterminé. Dans le mode de réalisation illustré, l'angle d'incidence 224 prédéterminé pour le réseau de BASF 218 est sensiblement orthogonal par rapport au plan du réseau de BASF 218, le terme « sensiblement orthogonal » englobant les angles d'incidence allant d'environ 85° à environ 95° par rapport au plan du réseau de BASF 218. Dans d'autres modes de réalisation, l'angle 15 d'incidence 224 prédéterminé peut être orthogonal à l'axe du train optique et englobe tout angle provenant du plan du réseau de BASF 218. Par conséquent, l'angle d'incidence 224 prédéterminé peut dépendre de la configuration structurale du réseau de BASF 218 et de son orientation structurale particulière dans le train optique. Dans encore d'autres modes de réalisation, le réseau de BASF 218 peut être pivotable autour d'un axe central afin de 20 déterminer sélectivement et/ou dynamiquement l'angle d'incidence 224 prédéterminé. [0029] Dans le mode de réalisation illustré, le rayonnement qui interagit avec l'échantillon 210 se propageant du deuxième collimateur 214 et frappant le réseau de BASF 218 à l'angle d'incidence 224 déterminé peut passer à travers celui-ci sous forme de rayonnement sélectif selon l'angle 226 (illustré sous forme de faisceaux de rayonnement 25 sélectif selon l'angle 226a, 226b, ..., et 226n). Par contre, le rayonnement qui interagit avec l'échantillon 210 qui frappe le réseau de BASF 218 à un angle décalé par rapport à l'angle d'incidence 224 prédéterminé peut être empêché de passer à travers le réseau de BASF 218 et il est réfléchi par le réseau de BASF 218 sous forme de rayonnement réfléchi 228 (illustrée sous forme de rayonnement réfléchi 228a, 228b, ..., et 228n). Par conséquent, le réseau de 30 BASF 218 peut s'avérer avantageux pour éliminer ou sensiblement éliminer des faisceaux lumineux à l'intérieur du train optique qui sont décalés par rapport à l'angle d'incidence 224 prédéterminé, ce qui pourrait entraîner la réduction de couplage parasite le long du train optique. 9 3035218 [0030] Le rayonnement sélectif selon l'angle 226a-n peut être transmis vers le réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222 pour interagir optiquement avec celui-ci. Le réseau de processeur 222 peut comprendre plusieurs noyaux ICE 230 (illustrés sous forme ICE 230a, 230b, ... et 230n) stratégiquement et individuellement placés sur un 5 substrat 232. Le substrat 232 peut être un quelconque substrat optique comprenant, sans limitation, le verre optique (par ex., le verre optique BK-7), le quartz, le saphir, la silicone, le germanium, le séléniure de zinc, le sulfure de zinc ou divers plastiques tels que le polycarbonate, le polyméthylméthacrylate (PMMA), le chlorure polyvinylique (PVC), le diamant, les céramiques, des combinaisons de ceux-ci, etc. 10 [0031] Chaque noyau ICE 230a-n peut être un dispositif de traitement optique semblable au noyau ICE 100 décrit ci-dessus en référence à la FIG. 1. Dans d'autres modes de réalisation, les noyaux ICE 230a-n peuvent être un autre type de dispositif de traitement optique, tel qu'un noyau ICE FSS décrit ci-dessus. Comme illustrés, les noyaux ICE 230a-n sont séparément et individuellement placés sur le substrat 232 dans une matrice carrée de 4 15 colonnes sur 4 lignes. Les noyaux ICE 230a-n, cependant, peuvent alternativement être placés dans un quelconque motif ou séquence, sans s'écarter de la portée de la divulgation. En outre, le réseau de processeur 222 et le substrat associé 232 ne doivent pas nécessairement être carrés, mais pourraient, de la même façon, être formés sous une forme polygonale (par ex., rectangulaire, hexagonale, pentagonale, linéaire, etc.), ou peuvent, par ailleurs, être de 20 forme circulaire, ovale ou ovoïde, sans s'écarter de la portée de la divulgation. [0032] Même si un certain nombre de noyaux ICE 230a-n sont illustrés comme étant placés sur un substrat 232, les spécialistes du domaine comprendront facilement que plus ou moins de noyaux ICE 230a-n que ceux illustrés peuvent être utilisés dans le dispositif 200. Chaque noyau ICE 230a-n placé sur le substrat 232 peut être configuré pour détecter une 25 caractéristique donnée de la substance 202. Dans certains modes de réalisation, deux ou plusieurs noyaux ICE 230a-n peuvent être configurés pour détecter la même caractéristique de la substance 202. Cependant, dans d'autres modes de réalisation, chaque noyau ICE 230a-n peut être configuré pour détecter une caractéristique différente ou séparée. [0033] Un ou plusieurs noyaux ICE 230a-n possèdent un facteur de pondération 30 associé à celui-ci. Dans certains modes de réalisation, par ex., le facteur de pondération peut être appliqué directement aux noyaux ICE 230a-n sous la forme d'un dispositif de pondération qui fait partie intégrante des noyaux ICE donnés 230a-n. Dans d'autres modes de réalisation, tel qu'illustré, le facteur de pondération peut être appliqué à un ou plusieurs noyaux ICE 230a-n à travers le réseau de pondération 220, qui peut être comprendre une 10 3035218 pluralité de dispositifs de pondération 234 (illustrée comme des dispositifs de pondération 234a, 234b, ..., and 234n) stratégiquement placée sur un substrat de pondération 236. Le substrat de pondération 236 peut être semblable au substrat 232, et ne sera donc pas décrit de nouveaux. 5 [0034] Le réseau de pondération 220 peut être optiquement couplé au réseau de processeur 222. Plus particulièrement, les dispositifs de pondération 234a-n peuvent être individuellement et séparément placés sur le substrat de pondération 236 de sorte que chacun s'aligne axialement et optiquement à l'un des noyaux ICE correspondant 230a-n. Dans le mode de réalisation illustré, les dispositifs de pondération 234a-n sont placés sur le substrat 10 de pondération 236 dans une matrice carrée, quatre par quatre, de sorte que le premier dispositif de pondération 234a soit optiquement aligné avec le premier noyau ICE 230a, le deuxième dispositif de pondération 234b soit optiquement aligné avec le deuxième noyau ICE 230b, etc., etc., jusqu'à ce que le nlème dispositif de pondération 234n soit optiquement aligné avec le nié"' noyau ICE 230n. Par conséquent, le nombre de noyaux ICE 230a-n peut 15 généralement être le même que le nombre de dispositifs de pondération 234a-n. En outre, un quelconque changement au niveau de la configuration structurale du réseau de processeur 222 peut être sensiblement reproduit par le réseau de pondération 220 de sorte que les noyaux ICE 230a-n coaxiaux et les dispositifs de pondération 234a-n restent optiquement couplés, ce qui veut dire qu'ils demeurent axialement et optiquement alignés à l'intérieur du train optique 20 lorsque la substance 202 est analysée. [0035] Les dispositifs de pondération 234a-n peuvent être configurés pour réduire l'intensité lumineuse (par ex., le rayonnement électromagnétique 206, le rayonnement qui a interagi avec l'échantillon 210, etc.) qui se propage le long du train optique en une quantité prédéterminée ou spécifique. Un dispositif de pondération 234a-n approprié peut comprendre, 25 sans limitation, un filtre de densité neutre, un iris optique, un trou d'épingle, une ouverture, ou une quelconque combinaison de ceux-ci. Chaque dispositif de pondération 234a-n agit comme un filtre à large bande à densité neutre qui possède un facteur de pondération donné et prédéterminé associé à celui-ci. Par ex., dans au moins un mode de réalisation, les dispositifs de pondération 234a-n peuvent chacun comprendre un filtre à densité neutre qui démontre un 30 facteur de pondération donné configuré pour réduire l'intensité normalisée des réponses optiques de chaque noyau ICE 230a-n allant de 0 à 1, où 0 représente l'intensité lumineuse minimale transmise et 1 représente l'intensité lumineuse maximale transmise. En fonction de la conception et de la configuration du dispositif de pondération donné 234a-n, un facteur de pondération statique donné est appliqué aux noyaux ICE 230a-n pour altérer le signal de 11 3035218 sortie des noyaux ICE 230a-n correspondants à une caractéristique ou un analyte donné ou d'intérêt prédéterminé. Par conséquent, l'intensité de la réponse optique provenant de chaque noyau ICE 230a-n peut être réduite ou autrement affectée par le dispositif de pondération 234a-n correspondant, produisant ainsi une sortie pondérée qui peut être ajustée à la 5 caractéristique d'intérêt. [0036] Le réseau de processeur 222 et le réseau de pondération 220 sont illustrés dans la FIG. 2 comme étant axialement décalé l'un par rapport à l'autre par une courte distance. Même si le réseau de processeur 222 et le réseau de pondération 220 peuvent être agencé à une quelconque distance axiale décalée l'un par rapport à l'autre, il peut s'avérer 10 avantageux de placer le réseau de processeur 222 et le réseau de pondération 220 assez proches l'un de l'autre ou autrement sensiblement adjacents l'un par rapport à l'autre. Le fait de faire ceci peut avoir pour effet d'éviter ou d'atténuer le couplage parasite des noyaux ICE 230a-n avec les mauvais (qui ne sont pas axialement adjacents) dispositifs de pondération 234a-n. Par conséquent, la vue explosée du réseau de processeur 222 et du réseau de 15 pondération 220 est illustrée seulement pour des raisons illustratives et ne doit donc pas être considérée comme limitant la portée de la divulgation. Dans certains modes de réalisation, la position du réseau de processeur 222 et du réseau de pondération 220 peut être commutée. En outre, dans au moins certains modes de réalisation, le réseau de processeur 222 et le réseau de pondération 220 peuvent, par ailleurs, être intégrés l'un dans l'autre sous forme 20 d'une structure monolithique, sans s'écarter de la portée de la divulgation. [0037] Dans un exemple d'opération, le réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222 peuvent recevoir et optiquement interagir avec la lumière (par ex., rayonnement électromagnétique 106, radiation qui a interagi avec l'échantillon 210, etc.) se propageant à l'intérieur du train optique. Plus spécifiquement, à la lumière de la FIG. 2, le 25 réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222 peuvent recevoir et interagir optiquement avec le rayonnement sélectif selon l'angle 226a-n émis par le réseau de BASF 218. Chaque dispositif de pondération 234a-n du réseau de pondération 220 peut interagir optiquement avec le rayonnement sélectif selon l'angle 226a-n et générer ainsi des réponses optiques correspondantes 238 (illustrées sous forme de réponses optiques 238a, 238b, ..., et 30 238n). Chaque réponse optique 238a-n peut ensuite être reçue par l'un des noyaux ICE 230a-n correspondants placés sur le réseau de processeur 222 et optiquement alignés avec celui-ci. Plus particulièrement, la première réponse optique 238a peut être reçue par le premier noyau ICE 230a, la deuxième réponse optique 238b peut être reçue par le deuxième noyau ICE 230b, et le eme réponse optique 238n peut être reçue par le nlème noyau ICE 230n. 12 3035218 [0038] Chaque noyau ICE 230a-n interagit optiquement avec les réponses optiques 238a-n et génère des faisceaux correspondants de rayonnement électromagnétique modifié 240 (illustré sous forme de rayonnement électromagnétique modifié 240a, 240b, et 240n). Chaque faisceau de rayonnement électromagnétique modifié 240a-n représente un 5 rayonnement électromagnétique qui a interagi optiquement avec son dispositif de pondération 234a-n et son noyau ICE 230a-n (s'il y a lieu) correspondant, par lequel une approximation du vecteur de régression correspondant à la caractéristique de la substance 202 associé au noyau ICE 230a-n respectif est calculé ou obtenu autrement. [0039] Le rayonnement électromagnétique modifié 240a-n peut ensuite être 10 orienté vers un élément de focalisation optique 242 placé à l'intérieur du train optique. L'élément de focalisation optique 242 peut être un quelconque type d'élément optique capable de focaliser le rayonnement électromagnétique modifié 240a-n vers un point de focalisation. L'élément de focalisation optique 242 peut être semblable à l'élargisseur 212, sauf qu'il est utilisé à l'inverse afin de réduire la taille du faisceau lumineux. L'élément de focalisation 15 optique 242 focalisent les faisceaux du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n vers le détecteur 216 pour intégrer les plusieurs réponses optiques provenant des noyaux ICE 230a-n. Dans certains modes de réalisation, l'élément de focalisation optique 242 peut être omis du dispositif 200 et les faisceaux individuels de rayonnement électromagnétique modifié 240a-n peuvent être reçus par le détecteur 216 ou par une pluralité de détecteurs 20 optiquement alignés avec chaque faisceau du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n. [0040] Le détecteur 216 peut être un quelconque dispositif capable de détecter le rayonnement électromagnétique, et peut généralement être caractérisé comme un transducteur optique. Des détecteurs 216 appropriés comprennent, sans limitation, un détecteur thermique 25 tel qu'un détecteur thermopile ou photoacoustique, un détecteur semi-conducteur, un détecteur piézoélectrique, un détecteur de dispositif à couplage de charge (CCD), un détecteur de vidéo ou de réseau, un détecteur de division, un détecteur de photons (tel qu'un tube photo multiplicateur), des photodiodes, des combinaisons de ceux-ci, etc., ou d'autres détecteurs connus des spécialistes du domaine. 30 [0041] Le détecteur 216 peut produire un signal de sortie 244 en temps réel ou en temps quasi-réel sous la forme d'un voltage (ou courant) qui correspond à la caractéristique d'intérêt donnée de l'échantillon 202. Le voltage renvoyé par le détecteur 216 est essentiellement le produit scalaire de l'interaction optique 210 du rayonnement qui a interagi avec les noyaux ICE 230a-n correspondants comme une fonction de la grandeur de la 13 3035218 caractéristique de la substance 202, telle que la concentration de l'analyte. Ainsi, le signal de sortie 244 produit par le détecteur 216 et la concentration de la caractéristique peuvent être directement proportionnels. Dans d'autres modes de réalisation, cependant, la relation correspond à une fonction polynomiale, une fonction exponentielle et/ou une fonction 5 logarithmique et/ou une combinaison de celles-ci. [0042] Le signal de sortie 244 peut être transmis ou autrement reçu par un processeur de signal 246 couplé en communication au détecteur 216. Le processeur de signal 246 peut être un ordinateur contenant un processeur et un support de stockage lisible par ordinateur contenant des instructions stockées sur celui-ci, qui, lorsqu'elles sont exécutées par 10 un processeur, permet au dispositif 200 de réaliser un certain nombre d'opérations, telles que la détermination d'une caractéristique d'une substance 202. Par ex., la concentration de la caractéristique détectée avec le dispositif 200 peut être fournie à un algorithme exécuté par le processeur de signal 246, et l'algorithme peut faire partie d'un réseau neural artificiel qui utilise la concentration de la caractéristique détectée pour évaluer la qualité globale de la 15 substance 202. [0043] En temps réel ou en temps quasi réel, le processeur de signal 246 peut être programmé pour fournir un signal de sortie 248 résultant correspondant à la caractéristique d'intérêt dans la substance 202 telle qu'elle a été mesurée coopérativement par plusieurs noyaux ICE 230a-n. De façon avantageuse, étant donné que les facteurs de pondération sont 20 déjà appliqués aux noyaux ICE 230a-n à travers les dispositifs de pondération 234a-n du réseau de pondération 220, le détecteur 216 reçoit automatiquement la moyenne pondérée du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n et le signal de sortie 244 généré à partir de celui-ci, indique la même chose. Par conséquent, le processeur de signal 246 n'est pas requis pour appliquer numériquement les facteurs de pondération aux signaux dérivés de chaque 25 noyau ICE 230a-n. Au lieu de cela, les facteurs de pondération sont physiquement et/ou optiquement appliqués au signal de sortie 248 résultant lorsque le rayonnement interagi avec l'échantillon 210 (par ex., le rayonnement sélectif selon l'angle 226a-n) interagit optiquement avec les dispositifs de pondération 234a-n positionnés sur le réseau de pondération 220. [0044] Comme explication supplémentaire, dans les dispositifs informatiques 30 optiques précédents, une caractéristique de la substance 202 serait typiquement identifiée en combinant séquentiellement les sorties de plusieurs noyaux ICE dans le processeur de signal 246. Les sorties optiques provenant de chaque noyau ICE seraient mesurées séquentiellement et une combinaison linéaire de ses sorties, telle que générée par le processeur de signal 246, 14 3035218 serait utilisée pour déterminer la caractéristique donnée de la substance 202. Mathématiquement, ceci peut être réalisé en utilisant l'équation suivante : sortie = f Ai(.1)1i(2) c/A. Équation (1) [0045] dans laquelle W, est un facteur de pondération numériquement appliqué 5 dans un processeur de signal 246, A,(4 représente la fonction de transmission optique pour chaque noyau ICE, /,(2) représente le spectre de transmission de la lumière qui a optiquement interagit avec la substance 202, et n représente le nombre de noyaux ICE utilisé dans ce modèle. Dans des procédés informatiques classiques, les produits scalaires individuels de la fonction de transmission optique A,(2) et du spectre de transmission /,(.1) sont généralement 10 proportionnels à la concentration de la caractéristique d'intérêt, et les facteurs de pondération prédéterminés (W,) sont numériquement appliqués à chaque signal de sortie 244 dans le processeur de signal 246 afin d'obtenir un signal de sortie résultant unique 248 correspondant à une caractéristique d'intérêt unique. Plus particulièrement, le logiciel utilisé par le processeur de signal 246 récupère les plusieurs signaux de sortie 228 provenant du détecteur 15 216 et les ajoutent ensemble avec les facteurs de pondération prédéterminés pour chaque signal de sortie 244. Par conséquent, le signal de sortie résultant 248 constitue une représentation numérique des facteurs de pondération lorsqu'ils sont appliqués aux signaux de sortie 228. [0046] Conformément aux modes de réalisation de la présente divulgation, 20 cependant, les facteurs de pondération sont appliqués optiquement (par ex., physiquement) aux réponses optiques provenant de chaque noyau ICE 230a-n avant d'atteindre le détecteur 216, créant ainsi une nouvelle fonction de filtre (F,). En définissant la nouvelle fonction de filtre (F,) comme le facteur de pondération (W;) multiplié par la fonction de transmission optique pour chaque noyau ICE (A,), l'Équation (1) ci-dessus peut être réécrite comme : 25 sortie = f FiMli(2) Équation (2) [0047] dans laquelle les facteurs de pondération W, et les fonctions de transmission optique A,(.1.) pour chaque noyau ICE 230a-n sont combinés afin d'obtenir une nouvelle fonction de filtre F,(.1). Par conséquent, les facteurs de pondération sont optiquement appliqués aux réponses optiques générées par chaque noyau ICE 230a-n, plutôt que 30 numériquement à travers une manipulation logicielle réalisée dans le processeur de signal 246. Par conséquent, plutôt que d'être nécessaire pour la mesure de la réponse optique de chaque noyau ICE 230a-n séquentiellement dans le temps, et ultérieurement appliquer un facteur de pondération numériquement à celui-ci, la présente divulgation constitue un moyen 15 3035218 permettant de mesurer la réponse optique de chaque noyau ICE 230a-n à la lumière d'un facteur de pondération prédéterminé, simultanément. En outre, mathématiquement, le détecteur 216 voit les réponses simultanément, et non pas en temps. Ainsi, le signal mesuré par le détecteur 216 comprend déjà tous les facteurs de pondération appliqués à celui-ci, et le 5 processeur de signal 246 n'est donc pas nécessaire pour appliquer ultérieurement les facteurs de pondération lors du calcul. [0048] Conformément à la présente divulgation, le réseau de BASF 218 peut s'avérer avantageux pour la réduction ou l'élimination du couplage parasite optique entre des canaux optiques adjacents le long du train optique, de sorte que la lumière (par ex., le 10 rayonnement électromagnétique 206, le rayonnement qui a interagi avec l'échantillon 210, le rayonnement sélectif selon l'angle 226a-n, etc.) reste axialement aligné tout en se propageant vers et à travers le réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222. Comme il sera reconnu, le couplage parasite optique peut provenir de la lumière parasite ou des réflexions spéculaires provenant de la source lumineuse 204 (ou d'une quelconque source lumineuse) 15 qui n'est pas incidente sur des dispositifs de pondération individuels 234a-n du réseau de pondération 220 et/ou des noyaux ICE individuels 230a-n du réseau de processeur 222 à incidence normale. Une telle lumière parasite peut provenir de cas où un dispositif de pondération 234a-n sur le réseau de pondération 220 peut, par inadvertance, faire passer la lumière vers un noyau ICE 230a-n positionné non-coaxialement sur le réseau de processeur 20 222 (ou vice versa, selon la configuration). Dans de tels cas, ceci peut donner des parties de lumière qui ne sont pas correctement pondérées lorsqu'elles sont traitées par un noyau ICE 230a-n donné. Plus particulièrement, la lumière parasite peut entraîner un décalage spectral dans le profil optique d'un noyau ICE 230a-n donné, et un tel décalage spectral peut dégrader la performance de traitement d'un noyau ICE 230a-n donné par rapport à la caractéristique 25 pour laquelle il a été conçu pour mesurer et/ou pour détecter. [0049] Les spécialistes du domaine comprendront facilement que diverses configurations structurales du dispositif 200 peuvent être utilisées, sans s'écarter de la portée de la divulgation. Par ex., alors que la FIG. 2 illustre un réseau BASF 218, le réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222 optiquement alignés dans une combinaison 30 linéaire donnée à l'intérieur du train optique du dispositif 200, la position de l'un quelconque des composants optiques précédents peut être commutée ou placée à un quelconque point le long du train optique, sans s'écarter de la portée de la divulgation. Par ex., dans un ou plusieurs modes de réalisation, le réseau de processeur 222 peut être placé dans le train optique entre la source lumineuse 204 et la substance 202 et obtenir également sensiblement 16 3035218 les mêmes résultats. Dans encore d'autres modes de réalisation, le réseau de processeur 222 peut générer le rayonnement électromagnétique modifié 240 par réflexion, plutôt que par transmission. [0050] Dans encore d'autres modes de réalisation, un ou tous du premier et du 5 deuxième collimateur 208, 214, l'élargisseur 212 et les éléments de focalisation optique 242 peuvent être omis du dispositif 200 ou autrement réarrangés pour accommoder la position du réseau de processeur 222 dans le train optique. Par exemple, dans au moins un mode de réalisation, l'élargisseur 212 peut être agencé avant la substance 202 dans le train optique de sorte que le rayonnement électromagnétique 206 est élargi avant la transmission à travers ou 10 la réfection à partir d'une substance 202. [0051] Dans d'autres modes de réalisation encore, le réseau BASF 218 peut être positionné entre ou après à la fois le réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222. Dans certains modes de réalisation, le réseau BASF 218 peut être couplé à ou autrement former une partie intégrale, monolithique du réseau de pondération 220. Par ailleurs, le réseau 15 BASF 218 peut être couplé à ou autrement former une partie intégrale, monolithique du réseau de processeur 222. Les spécialistes du domaine comprendront que diverses configurations optiques du dispositif 200 peuvent exister, sans s'écarter de la portée de la divulgation. [0052] Dans certains modes de réalisation, le réseau de pondération 220 peut être 20 un composant statique du dispositif 200, dans lequel les dispositifs de pondération 234a-n restent statiques ou filtrent une quantité ou un pourcentage constant de la lumière lors du fonctionnement. Dans d'autres modes de réalisation, cependant, le réseau de pondération peut comprendre un composant dynamique du dispositif 200. Plus particulièrement, le réseau de pondération 220 peut être déplaçable ou sélectivement chargeable afin de varier les facteurs 25 de pondération de chaque dispositif de pondération 234a-n en temps réel pour un réseau de processeur 222 donné. Par conséquent, et de nouveaux en référence aux Équations (1) et (2) ci-dessus, les facteurs de pondération W, pour les fonctions de transmission optique A,(2) de chaque noyau ICE 230a-n peut être varié de façon sélective, donnant ainsi une nouvelle fonction de filtre F,(2) pour chaque changement dynamique appliqué au réseau de 30 pondération 220. [0053] Comme il sera compris, le fait de faire varier dynamiquement le réseau de pondération 220 peut permettre dispositif 200 de détecter plusieurs caractéristiques de la substance 202 avec un réseau de processeur 222 unique. Par ex., dans une première configuration, les dispositifs de pondération 234a-n peuvent chacun démontrer un facteur de 17 3035218 pondération donné et le réseau de processeur 222 peut être configuré pour détecter une première caractéristique de la substance 202, telle qu'une concentration d'un premier analyte. Cependant, dans une deuxième configuration, le facteur de pondération des dispositifs de pondération 234a-n peut être modifié de sorte que le réseau de processeur 222 peut être 5 configuré pour détecter une deuxième caractéristique de la substance 202, telle que la concentration d'un deuxième analyte. Par conséquent, les facteurs de pondération peuvent être changés dynamiquement dans le réseau de pondération 220 afin de détecter ou d'analyser un quelconque nombre de caractéristiques de la substance 202. [0054] Dans certains modes de réalisation, les dispositifs de pondération 234a-n 10 pour le réseau de pondération 220 peuvent être ou peuvent incorporer l'utilisation d'iris optiques ajustables ayant une ouverture mécanique. Lors du fonctionnement, chaque iris optique peut être déplaçable ou changeable en temps réel par un opérateur, modifiant ainsi le diamètre de chaque ouverture mécanique correspondante. Chaque iris optique, par ex., peut être couplé en fonctionnement à un dispositif actionneur ou un dispositif semblable, dans 15 lequel le dispositif actionneur est configuré pour manipuler la taille (c.-à-d., le diamètre, l'ouverture, etc.) de l'ouverture mécanique. Comme on peut le comprendre, la modification de la taille des ouvertures mécaniques peut entraîner une modification correspondante de l'intensité de la lumière qui peut passer à travers chaque dispositif de pondération 234a-n, et contrôler ainsi sélectivement l'intensité du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n. 20 Le fait de faire varier l'intensité du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n peut permettre au dispositif 200 d'analyser différentes caractéristiques de la substance 202. [0055] Dans d'autres modes de réalisation, l'un du réseau de pondération 220 et du réseau de processeur 222 peut être placé sur un module amovible (non illustré). Le module amovible peut être une roue configurée pour tourner autour d'un axe central et les dispositifs 25 de pondération 234a-n peuvent être des filtres de densité neutre, des trous d'épingle ou des ouvertures d'une certaine taille, démontrant des facteurs de pondération prédéterminés correspondant. Lorsque le module amovible tourne, les dispositifs de pondération 234a-n sont capables d'être optiquement couplés à différents noyaux ICE 230a-n, et permettre ainsi au noyau ICE 230a-n d'interagir optiquement avec différentes réponses optiques 238a-n. Dans 30 au moins un mode de réalisation, le module amovible peut déplacer, par incrément, le réseau de pondération 220 ou le réseau de processeur 222 de sorte que des noyaux ICE 230a-n individuels sont capables d'interagir optiquement avec plusieurs réponses optiques 238a-n dépendamment de la rotation angulaire du module amovible. Par conséquent, plusieurs 18 3035218 caractéristiques différentes d'intérêt d'une substance 202 peuvent être détectables lorsque le module amovible tourne. [0056] Dans d'autres modes de réalisation, le réseau de pondération 220 peut être un premier réseau de pondération placé sur le module amovible (non illustré) et le module 5 amovible peut comprendre au moins un deuxième ou un réseau de pondération additionnel (non illustré). Le module amovible peut être configuré pour sélectivement déplacer le premier et le deuxième réseaux de pondération dans le train optique de sorte que le réseau de pondération puisse appliquer un différent jeu de facteur de pondération aux réponses optiques des noyaux ICE 230a-n. Par conséquent, l'intensité de chaque réponse optique 238a-n peut 10 être sélectivement manipulée ou altérée, permettant ainsi au dispositif 200 de détecter des caractéristiques additionnelles ou différentes de la substance 202. Dans de telles modes de réalisation, les dispositifs de pondération 234a-n du réseau de pondération (par ex., le premier et le deuxième réseau de pondération) peuvent être des filtres de densité neutre démontrant des facteurs de pondération prédéterminés correspondants. De la même façon, dans de telles 15 modes de réalisation, les dispositifs de pondération 234a-n de chaque réseau de pondération peuvent être des trous d'aiguille ou des ouvertures correspondantes d'une certaine taille démontrant des facteurs de pondération prédéterminés correspondants. [0057] Dans certains modes de réalisation dans lesquels le module amovible est une roue rotative, le module amovible peut être déplacé de sorte que les divers réseaux de 20 pondération (par ex., le premier et le deuxième réseau de pondération) sont capables de transmettre des réponses optiques correspondantes 238a-n au noyau ICE 230a-n à des intervalles présélectionnés. Dans d'autres modes de réalisation, le module amovible peut être un réseau ou une structure linéaire comportant les divers réseaux de pondération (par ex., le premier et le deuxième réseaux de pondération) stratégiquement placés sur celui-ci. Lorsque 25 la structure linéaire oscille dans un trajet linéaire, les divers réseaux de pondération associés à celui-ci sont capables de transmettre les réponses optiques 238a-n aux noyaux ICE 230a-n à des intervalles présélectionnés. [0058] Dans d'autres modes de réalisation, le réseau de pondération 220 peut généralement être statique à l'intérieur du train optique, mais les dispositifs de pondération 30 234a-n associés à celui-ci peuvent comprendre des filtres ajustables et peuvent être changeables en temps réel par l'opérateur. Par ex., dans au moins un mode de réalisation, les dispositifs de pondération 234a-n peuvent être des miroirs de systèmes micro-électromécaniques (MEMS). Dans d'autres modes de réalisation, les filtres ajustables peuvent être des filtres opto-électriques tels que, sans limitation, des cavités ou étalons Fabry-Perot, 19 3035218 des filtres optiques acoustiques accordables ou des modulateurs de niobate de lithium. Dans encore d'autres modes de réalisation, les dispositifs de pondération 234a-n peuvent être des filtres accordables de cristaux liquides, sans s'écarter de la portée de la présente divulgation. Dans de tels modes de réalisation, les dispositifs de pondération accordables 234a-n peuvent 5 être sélectivement accordés ou altérés par l'opérateur de sorte qu'un facteur de pondération prédéterminé soit appliqué à chaque dispositif de pondération 234a-n, et contrôlant ainsi l'intensité du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n reçu par le détecteur 216. [0059] Dans certains modes de réalisation, le réseau de pondération 220 peut également comprendre un réseau de filtres de polarisation (non-illustré) couplé à chaque 10 dispositif de pondération 234a-n ou formant partie intégrante de celui-ci. La polarisation des dispositifs de pondération individuels 234a-n peut avoir diverses orientations. Par conséquent, si un polariseur linéaire (non-illustré) est pivoté devant ou derrière le réseau de pondération 220 à l'intérieur du train optique, l'intensité du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n reçu par un détecteur de 116 à travers chaque dispositif de pondération 234a- 15 n dépendra du déplacement angulaire relatif du réseau de pondération 220 et du polariseur linéaire. En outre, comme il sera compris, deux films de polarisation peuvent agir comme un filtre de densité neutre dont l'intensité de la transmittance change par rapport à l'angle. En outre, les filtres à base de FSS peuvent être réalisés avec des spectres dépendants de la polarisation. Par ex., un noyau ICE FSS peut être construit afin de répondre à divers analytes 20 dépendamment de l'état de polarisation de la lumière incidente. [0060] Même si le ou les réseaux de pondération dynamique 220 décrits et illustrés ici le sont comme étant optiquement couplé au réseau de processeur 222, il sera compris que le réseau de pondération 220 peut être placé à un quelconque emplacement le long du trajet optique entre la source lumineuse 204 et le détecteur 216 tout en obtenant 25 également les mêmes résultats. Dans certains modes de réalisation, par ex., le réseau de pondération 220 peut être placé entre la source lumineuse 204 et la substance 202. Dans d'autres modes de réalisation, le réseau de pondération 220 peut être positionné à la suite du réseau de processeur 222 dans le train optique. Dans d'autres modes de réalisation, le réseau de pondération 220 peut être un premier réseau de pondération et le dispositif 200 peut 30 comprendre un ou plusieurs réseaux de pondération supplémentaires (non illustrés). Les réseaux de pondération supplémentaires peuvent être placés à un quelconque emplacement le long du train optique (c. à. d. entre la source lumineuse 204 et le détecteur 216) afin de manipuler davantage l'intensité du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n reçu par le détecteur 216. Les spécialistes du domaine comprendront facilement les différentes 20 3035218 configurations et agencements du dispositif de pondération 220 à l'intérieur du dispositif 200, sans s'écarter de la portée de la divulgation. [0061] En se référant maintenant à la FIG. 3, et tout en se référant à la figure 2, qui illustre un autre exemple de dispositif informatique optique 300 (ci-après « le dispositif 5 300 ») qui peut être utilisé dans l'analyse d'une substance 202, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Les chiffres semblables utilisés dans les FIG. 2 et 3 représentent des composants semblables qui ne seront plus décrits en détail. Comme il est illustré, le dispositif 300 peut comprendre au moins le réseau BASF 218 et le réseau de processeur 222, dans lequel les noyaux ICE 230a-n sont individuellement agencés sur le substrat 232 du réseau de processeur 10 222. En outre, le substrat 202 est positionné après le réseau de BASF 218 et le réseau de processeur 222 à l'intérieur du train optique, mais peut, par ailleurs, être positionné à un quelconque. Le long du train optique, sans s'écarter de la portée de la divulgation. [0062] Dans certains modes de réalisation, le dispositif 300 peut également comprendre un réseau de pondération 220, qui peut être ou non monolithiquement formé avec 15 l'un du réseau de BASF 218 et du réseau de processeur 222. Dans d'autres modes de réalisation, cependant, le réseau de pondération 220 peut être omis du dispositif, et la source lumineuse 204 peut, par ailleurs, procurer divers facteurs de pondération pour les noyaux ICE 230a-n. Plus particulièrement, la source lumineuse 204 peut comprendre un réseau de source lumineuse qui comprend plusieurs éléments de source lumineuse individuels 302 (illustrés 20 sous forme d'éléments de source lumineuse 302a, 302b, ..., et 302n) configurés pour émettre des faisceaux correspondants du rayonnement électromagnétique 304 (illustrés sous forme de rayonnement électromagnétique 304a, 304b, ..., et 304n). Chaque élément de source lumineuse 302a-n peut être optiquement couplé à un noyau ICE 302a-n correspondant. Par conséquent, le premier élément de source lumineuse 302a peut être configuré pour fournir un 25 rayonnement électromagnétique 304a au premier noyau ICE 230a, le deuxième élément de la source lumineuse 302b peut être configuré pour fournir le rayonnement électromagnétique 304b au deuxième noyau ICE 230b, et le dème élément de source lumineuse 302n peut être configuré pour fournir le rayonnement électromagnétique 304n au nième noyau ICE 230n. [0063] Lors du fonctionnement, l'intensité de chaque élément de source lumineuse 30 302a-n peut être dynamiquement ajustée ou manipulée en temps réel par un opérateur afin de modifier les facteurs de pondération correspondants pour chaque noyau ICE 230a-n. Ainsi, l'opérateur peut être en mesure d'accorder sélectivement chaque élément de source lumineuse 302a-n de sorte qu'un facteur de pondération prédéterminé soit physiquement ou optiquement 21 3035218 appliqué au niveau de chaque noyau ICE 230a-n, et contrôler ainsi l'intensité du rayonnement électromagnétique modifié 240a-n qui est subséquemment reçu par le détecteur 216. [0064] Dans les modes de réalisation dans lesquels le réseau de pondération 220 est intégré au dispositif 300, les éléments de la source lumineuse 302a-n peuvent être 5 optiquement couplés à des dispositifs de pondération 234a-n correspondants du réseau de pondération 220 et les noyaux ICE correspondants 230a-n du réseau de processeur 222. Par conséquent, l'élément de source lumineuse 302a peut être configuré pour fournir un rayonnement électromagnétique 304a au premier dispositif de pondération 234a et au premier noyau ICE 230a, le deuxième élément de source lumineuse 302b peut être configuré pour 10 fournir le rayonnement électromagnétique 304b au deuxième dispositif de pondération 234b et au deuxième noyau ICE 230b, etc., et le nième élément de source lumineuse 302n fournit le rayonnement électromagnétique 304n au nlème dispositif de pondération 234n et au nlème noyau ICE 230n. Le réseau de pondération 220 peut être soit un réseau de pondération statique et permettre au dispositif 300 d'analyser une caractéristique unique de la substance 15 202, soit le réseau de pondération 220 peut être un réseau de pondération dynamique et permettre au dispositif 300 d'analyser de multiples caractéristiques de la substance 202. [0065] Lors du fonctionnement, chaque élément de source lumineuse 302a-n peut travailler en association avec le réseau de pondération 220 de sorte que les divers faisceaux pondérés de rayonnement électromagnétique modifié 240a-n soient éventuellement générés et 20 fournis au détecteur 216 pour la quantification. Dans certains modes de réalisation, par ex., un ou plusieurs des éléments de la source lumineuse 302a-n peuvent être configurés pour appliquer un facteur de pondération prédéterminé à son faisceau correspondant de rayonnement électromagnétique 304a-n. Dans d'autres modes de réalisation, aucun facteur de pondération déterminable n'est appliqué à travers les éléments de la source lumineuse 302a-n. 25 Au lieu de cela, les facteurs de pondération peuvent être principalement appliqués à travers le réseau de pondération 220, tel qu'il est généralement décrit ci-dessus en référence à la FIG. 2. [0066] Le réseau d'éléments de source lumineuse 302a-n peut s'avérer avantageux pour l'élimination du besoin d'optiques de collection et de collimation (par ex., le premier collimateur 208, l'élargisseur 212 et le deuxième collimateur 214 de la FIG. 2) et peut ainsi 30 réduire la taille du dispositif 300. Un autre avantage du réseau des éléments de la source lumineuse 302a-n est sa capacité d'augmenter l'intensité lumineuse et le profil d'intensité transmis dans chaque élément du réseau de pondération 220 et du réseau de processeur 222. Ceci peut permettre d'améliorer la performance du dispositif 300 en augmentant le rapport signal sur bruit et la sensibilité de la mesure. 22 3035218 [0067] Dans le mode de réalisation illustré, des faisceaux de rayonnement électromagnétique 304a-n peuvent se propager vers et frapper le réseau BASF 218 avant d'interagir optiquement avec le réseau de pondération 220 ou le réseau de processeur 222. Le rayonnement électromagnétique 304a-n se propageant à l'angle d'incidence 224 prédéterminé 5 peut passer à travers le réseau BASF 218 sous forme d'un rayonnement sélectif selon l'angle 226a-n, alors que le rayonnement électromagnétique 304a-n qui frappe le réseau BASF 218 à un quelconque angle décalé par rapport à l'angle d'incidence 224 prédéterminé peut être réfléchi du réseau BASF 218 sous forme de rayonnement réfléchi 228a-n. Le réseau BASF 218 peut, ainsi, fonctionner pour permettre seulement au rayonnement électromagnétique 10 304a-n provenant élément de source lumineuse optiquement couplé 302a-n d'interagir optiquement avec les dispositifs de pondération optiquement couplés 234a-n correspondants et les noyaux ICE 230a-n dans l'interaction optique avec la substance 202. Comme il sera compris, ceci peut réduire ou éliminer le couplage parasite optique provenant de canaux optiques non-couplés dans le réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222 15 lorsque le rayonnement électromagnétique 304a-n se propage à partir des éléments du réseau de source lumineuse 302a-n vers le détecteur 216. [0068] Comme avec les modes de réalisation précédents, le BASF 218, le réseau de pondération 220 et le réseau de processeurs 220 peuvent chacun être positionnés à des emplacements divers le long du train optique, sans s'écarter de la portée de la présente 20 divulgation. Par ex., alors que la FIG. 3 illustre un réseau BASF 218, le réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222 dans une combinaison linéaire donnée à l'intérieur du train optique du dispositif 300, la position de l'un quelconque des composants optiques précédents peut être commutée ou placée à un quelconque point le long du train optique. Dans au moins un mode de réalisation, par ex., le réseau de processeur 222 peut être 25 placé à l'intérieur du train optique à la suite de la source lumineuse 204 et avant le réseau de BASF 218. Dans d'autres modes de réalisation, le réseau BASF 218 peut être positionné entre ou après à la fois le réseau de pondération 220 et le réseau de processeur 222. Les spécialistes du domaine reconnaîtront que diverses configurations optiques du dispositif 300 peuvent exister, sans s'écarter de la portée de la divulgation. 30 [0069] Les modes de réalisation divulgués ici comprennent : [0070] A. Un dispositif informatique optique qui comprend une source lumineuse qui émet un rayonnement électromagnétique dans un train optique se prolongeant de la source lumineuse vers un détecteur, une substance positionnée dans le train optique pour interagir optiquement avec le rayonnement électromagnétique et pour produire un 23 3035218 rayonnement qui a interagi avec l'échantillon, un réseau de processeur positionné dans le train optique et comprenant une pluralité de noyaux d'éléments informatiques intégrés (ICE) placés sur un substrat pour optiquement interagir avec le rayonnement électromagnétique, dans lequel le détecteur reçoit une pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique 5 modifié généré à travers l'interaction optique du rayonnement électromagnétique avec la substance et le réseau de processeur, un réseau de pondération positionné dans le train optique et comprenant une pluralité de dispositifs de pondération qui applique optiquement des facteurs de pondération correspondants à chaque faisceau de rayonnement électromagnétique modifié avant la détection avec le détecteur, dans lequel chaque dispositif 10 de pondération est optiquement aligné avec l'un de la pluralité des noyaux ICE correspondants dans le train optique, et un réseau de filtre à large bande sélectif selon l'angle (BASF) positionné dans le train optique et aligné optiquement avec le réseau de processeur et le réseau de pondération, dans lequel on permet au rayonnement électromagnétique frappant le réseau BASF à un angle d'incidence prédéterminé de traverser le réseau BASF, et on 15 empêche le rayonnement électromagnétique frappant le réseau BASF à un angle décalé par rapport à l'angle d'incidence prédéterminé de traverser le réseau BASF, et dans lequel le détecteur génère un signal de sortie indicatif d'une caractéristique de la substance basée sur la pluralité des faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié. [0071] B. Un procédé qui comprend l'émission d'un rayonnement 20 électromagnétique avec une source lumineuse dans un train optique qui se prolonge de la source lumineuse vers un détecteur, l'interaction optique du rayonnement électromagnétique avec une substance positionnée dans le train optique et produisant ainsi un rayonnement qui a interagi avec l'échantillon, l'interaction optique du rayonnement électromagnétique avec un réseau de processeur positionné dans le train optique, le réseau de processeur comprenant une 25 pluralité de noyaux d'éléments informatiques intégrés (ICE) placés sur un substrat, générant une pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié à travers l'interaction optique du rayonnement électromagnétique avec la substance et le réseau de processeur, l'application optique d'un facteur de pondération pour chaque faisceau de rayonnement électromagnétique modifié avec un réseau de pondération positionné dans le train optique 30 avant la détection avec le détecteur, le réseau de pondération comprenant une pluralité de dispositifs de pondération optiquement alignée avec l'un de la pluralité des noyaux ICE correspondants dans le train optique, réduisant le couplage parasite optique avec un réseau de filtre à large bande sélectif selon l'angle (BASF) positionné dans le train optique et optiquement aligné avec le réseau de processeur et le réseau de pondération, dans lequel on 24 3035218 permet au rayonnement électromagnétique frappant le réseau de BASF à un angle d'incidence prédéterminé de passer à travers le réseau BASF, et on empêche un rayonnement électromagnétique frappant le réseau de BASF à un angle décalé par rapport à l'angle d'incidence prédéterminé de traverser le réseau de BASF, et la réception de la pluralité de 5 faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié avec le détecteur et générant un signal de sortie indicatif d'une caractéristique de la substance avec le détecteur en fonction de la pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié. [00721 Chacun des modes de réalisation A et B peuvent comporter un ou plusieurs des éléments additionnels, dans une combinaison quelconque : Élément 1 : dans lequel le 10 réseau de BASF comprend une pluralité de couches de matériaux choisis dans le groupe composé d'hétérostructure de quart d'onde de cristaux photoniques et de métamatériaux. Élément 2 : dans lequel le réseau BASF est rotatif pour déterminer sélectivement l'angle d'incidence prédéterminé. Élément 3 : dans lequel le réseau de pondération est une partie intégrante du réseau de processeur et chaque dispositif de pondération est couplé à l'un de la 15 pluralité des noyaux ICE. Élément 4 : dans lequel la pluralité des dispositifs de pondération est placée sur un substrat. Élément 5 : dans lequel un ou plusieurs de la pluralité des noyaux ICE et un noyau ICE à surface sélective selon la fréquence. Élément 6 : dans lequel la pluralité de dispositifs de pondération comprend un dispositif de pondération choisie dans le groupe composé d'un filtre de densité neutre, d'une iris optique, d'un trou d'épingle, d'une 20 ouverture, d'une iris optique ajustable, de systèmes de miroir micro-électromécaniques (MEMS), d'un étalon ou un cavité Fabry-Perot accordable, d'un modulateur en niobate de lithium, d'un filtre optique acoustique accordable et d'un filtre accordable à cristaux liquides. Élément 7 : dans lequel le réseau de pondération est un réseau de pondération dynamique et l'un ou plusieurs de la pluralité des dispositifs de pondération est/sont sélectivement 25 accordable(s) de sorte que le facteur de pondération correspondant de l'un ou de plusieurs de la pluralité des dispositifs de pondération sont variables. Élément 8 : dans lequel le réseau de pondération est placé sur un ensemble amovible configuré pour permettre à chaque dispositif de pondération d'interagir optiquement avec deux ou plusieurs de la pluralité des noyaux ICE. Élément 9 : dans lequel la source lumineuse comprend une pluralité d'éléments de source 30 lumineuse, chaque élément de source lumineuse étant optiquement aligné avec l'un de la pluralité des dispositifs de pondération correspondants et l'un de la pluralité des noyaux ICE correspondants dans le train optique. Élément 10 : comprenant également un processeur de signal qui reçoit le signal de sortie provenant du détecteur et détermine la caractéristique de la substance, le processeur de signal comprenant un processeur et un support de stockage lisible 25 3035218 par ordinateur comportant des instructions stockées sur celui-ci, qui, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur, amène le processeur de signal à déterminer la caractéristique de la substance. 100731 Élément 11 : dans lequel l'interaction optique de la substance avec le 5 rayonnement électromagnétique comprend au moins l'une de la transmission du rayonnement électromagnétique à travers la substance et la réflexion du rayonnement électromagnétique par la substance. Élément 12 : dans lequel le réseau de BASF comprend une pluralité de couches de matériau choisie dans le groupe composé d'hétérostructures de quart d'onde de cristaux photoniques et de métamatériaux. Élément 13 : comprenant également la rotation du 10 réseau BASF pour déterminer sélectivement l'angle d'incidence prédéterminé. Élément 14 : dans lequel la pluralité de dispositifs de pondération comprend un dispositif de pondération choisi dans le groupe composé d'une iris optique ajustable, d'un miroir micro-électromécanique (MEMS), d'un étalon ou un cavité Fabry-Perot accordable, d'un modulateur en niobate de lithium, d'un filtre optique acoustique accordable et d'un filtre accordable à 15 cristaux liquides, le procédé comprenant également l'accord sélectif d'un ou de plusieurs de la pluralité des dispositifs de pondération pour faire varier un facteur de pondération correspondant, et la réception de la pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié avec le détecteur et la génération d'un deuxième signal de sortie indicatif d'une deuxième caractéristique de la substance avec le détecteur basée sur la pluralité de faisceaux 20 de rayonnement électromagnétique modifié. Élément 15: dans lequel le réseau de pondération est placé sur un ensemble amovible, le procédé comprenant également le déplacement de l'ensemble amovible dans le train optique et l'interaction optique de chaque dispositif de pondération avec deux ou plusieurs de la pluralité des noyaux ICE lorsque l'ensemble amovible se déplace. Élément 16 : dans lequel le réseau de pondération est un 25 premier réseau de pondération placé sur un ensemble amovible, le procédé comprenant également l'interaction optique de chaque dispositif de pondération du premier réseau de pondération avec l'un de la pluralité des faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié correspondants, et d'appliquer ainsi optiquement les facteurs de pondération correspondant à celui-ci, le déplacement de l'ensemble amovible dans le train optique de sorte qu'un deuxième 30 réseau de pondération placé sur l'ensemble amovible est déplacé dans le train optique, le deuxième réseau de pondération comprenant une deuxième pluralité de dispositifs de pondération placée sur un deuxième substrat de pondération, et l'application optique des deuxièmes facteurs de pondération correspondants à chaque faisceau de rayonnement électromagnétique modifié avec la deuxième pluralité de dispositifs de pondération. Élément 26 3035218 17 : dans lequel un film polarisant est appliqué sur l'un ou plusieurs des dispositifs de pondération, le procédé comprenant également la rotation du polariseur positionné dans le train optique avant le réseau de pondération, et la modification des facteurs de pondération correspondants de l'un ou plusieurs des dispositifs de pondération avec le polariseur. Élément 5 18 : dans lequel la source lumineuse comprend une pluralité d'éléments de source lumineuse, le procédé comprenant également la génération d'un faisceau correspondant de rayonnement électromagnétique pour chaque élément de chaque source lumineuse, dans lequel chaque faisceau de rayonnement électromagnétique est optiquement aligné avec l'un de la pluralité des dispositifs de pondération correspondants et l'un des noyaux ICE correspondants, et 10 l'ajustement dynamique d'une intensité d'au moins l'un des faisceaux correspondants de rayonnement électromagnétique et de modifier ainsi le facteur de pondération appliqué à l'un ou plusieurs de la pluralité des faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié. Élément 19 : comprenant également la réception du signal de sortie provenant d'un détecteur avec un processeur de signal, le processeur de signal comprenant un processeur et un support 15 de stockage lisible par ordinateur comportant des instructions stockées sur celui-ci, qui, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur, amène le processeur de signal à déterminer la caractéristique de la substance, et la détermination de la caractéristique de la substance avec un processeur unique. 10074] Ainsi, les systèmes et les procédés divulgués sont bien adaptés pour 20 parvenir aux fins et aux avantages mentionnés aussi bien que ceux qui sont inhérents à ceux-ci. Les modes de réalisation particuliers divulgués ci-dessus sont de nature illustrative seulement, et les enseignements de la présente divulgation peuvent être modifiés et pratiqués de façons différentes mais équivalentes qui seront évidentes un spécialiste du domaine qui bénéficie de ces enseignements. En outre, aucune limitation n'est envisagée concernant les 25 détails de construction ou de conception décrits ici, autres que ceux décrits dans les revendications suivantes. Il est donc évident que les modes de réalisation illustratifs particuliers divulgués ci-dessus peuvent être altérés, combinés ou modifiés et que toutes les variations de ce type sont considérées comme étant à l'intérieur de la portée de la présente divulgation. Les systèmes et les procédés décrits de façon illustrative ici peuvent être 30 adéquats pour être pratiqués en absence de tout élément qui n'est pas spécifiquement divulgué ici et/ou tout élément optionnel décrit ici. Bien que les compositions et les procédés soient décrits ici en termes de « comprenant », « contenant » ou « incluant » divers composants ou diverses étapes, les compositions et les procédés peuvent également être « composés essentiellement des » ou « composés des » divers composants et des diverses étapes. Tous les 27 3035218 chiffres et les intervalles décrits ici peuvent varier d'une certaine grandeur. Lorsqu'un intervalle numérique avec une limite inférieure et une limite supérieure sont divulguées, tout chiffre et tout intervalle compris qui se trouve à l'intérieur de l'intervalle est spécifiquement inclus. En particulier, chaque intervalle de valeurs (de la forme « d'environ a à environ b » ou, 5 de façon équivalente, « d'environ a à b », ou de façon équivalente, « d'environ a-b ») décrit ici doit être compris comme décrivant chaque chiffre et intervalle compris à l'intérieur de l'intervalle le plus large des valeurs. Mais également, les termes des revendications ont leur propre signification ordinaire sauf en cas de mention contraire expresse et claire définie par le demandeur. En outre, les articles indéfinis « un » ou « une », utilisés dans les revendications, 10 tels qu'ils sont définis ici, veut dire un ou plusieurs des éléments qu'ils introduisent. En cas de conflit dans les usages d'un mot ou d'un terme se trouvant de cette description et dans un ou plusieurs brevets ou autres documents qui pourraient être incorporés ici à titre de référence, les définitions qui sont cohérentes avec cette description doit être adoptées. 10075] Tel qu'il est utilisé ici, la phrase « au moins l'un de » qui précède une série 15 d'éléments, avec les termes « et » ou « ou » pour séparer un quelconque des éléments, modifie la liste dans son intégralité, plutôt que chaque élément de la liste (c.-à-d., chaque élément). La phrase « au moins l'un de » permet une signification qui comprend au moins l'un de l'un quelconque des éléments et/ou au moins l'un d'une quelconque combinaison d'éléments et/ou au moins l'un de chacun des éléments. Comme exemple, les phrases « au 20 moins l'un de A, B et C » ou « au moins l'un de A, B ou C » décrivent seulement A, seulement B ou seulement C ; une quelconque combinaison de A, B et C et/ou au moins l'un de chacun de A, B et C. REVENDICATIONS1. Dispositif informatique optique, comprenant : une source lumineuse qui émet un rayonnement électromagnétique dans un train optique se prolongeant à partir d'une source lumineuse vers un détecteur; une substance positionnée dans le train optique pour interagir optiquement avec le rayonnement électromagnétique et pour produire un rayonnement qui a interagi avec l'échantillon ; un processeur positionné dans le train optique et comprenant une pluralité de noyaux d'élément informatique intégré (ICE) placés sur un substrat pour interagir optiquement avec le rayonnement électromagnétique, dans lequel le détecteur reçoit une pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié généré à travers l'interaction optique du rayonnement électromagnétique avec la substance et le réseau de processeur ; un réseau de pondération positionné dans le train optique et comprenant une pluralité de dispositifs de pondération qui appliquent optiquement des facteurs de pondération correspondant à chaque faisceau de rayonnement électromagnétique modifié avant la détection avec un détecteur, dans lequel chaque dispositif de pondération est optiquement aligné avec l'un de la pluralité des noyaux ICE correspondants dans le train optique ; et un filtre sélectif à large bande sélectifs selon l'angle (BASF) positionné dans le train optique et optiquement aligné avec le réseau de processeur et le réseau de pondération, dans lequel on permet au rayonnement électromagnétique frappant le réseau de BASF à un angle d'incidence prédéterminé de passer à travers le réseau de BASF, et on empêche le rayonnement électromagnétique frappant le réseau de BASF à un angle décalé par rapport à l'angle d'incidence prédéterminé de passer à travers le réseau de BASF, et dans lequel le détecteur génère un signal de sortie indicatif d'une caractéristique de la substance basée sur la pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié. 2. Dispositif de la revendication 1, dans lequel le réseau de BASF comprend une pluralité de couches de matériaux choisis dans le groupe composé d'hétérostructures de quart d'onde de cristaux photoniques et de métamatériaux. 3. Dispositif de la revendication 1, dans lequel le réseau de BASF est rotatif pour sélectivement déterminer l'angle d'incidence prédéterminé. 4. Dispositif de la revendication 1, dans lequel le réseau de pondération est une partie intégrante du réseau de processeur et chaque dispositif de pondération est couplé à l'un de la pluralité des noyaux ICE. 29 3035218 5. Dispositif de la revendication 1, dans lequel la pluralité des dispositifs de pondération est placée sur un substrat. 6. Dispositif de la revendication 1, dans lequel un ou plusieurs de la pluralité des noyaux ICE est un noyau ICE à surface sélective selon la fréquence. 7. Dispositif de la revendication 1, dans lequel la pluralité de dispositifs de pondération comprend un dispositif de pondération choisie dans le groupe composé d'un filtre de densité neutre, d'un iris optique, d'un trou d'épingle, d'une ouverture, d'un iris optique ajustable, de systèmes de miroir micro-électromécaniques (MEMS), d'un étalon ou un cavité Fabry-Perot accordable, d'un modulateur en niobate de lithium, d'un filtre optique acoustique accordable et d'un filtre accordable à cristaux liquides. 8. Dispositif de la revendication 1, dans lequel le réseau de pondération est un réseau de pondération dynamique et l'un ou plusieurs de la pluralité des dispositifs de pondération sont sélectivement accordables de sorte que le facteur de pondération correspondant de l'un ou de plusieurs de la pluralité des dispositifs de pondération sont variables. 9. Dispositif de la revendication 1, dans lequel le réseau de pondération est placé sur un ensemble amovible configuré pour permettre à chaque dispositif de pondération d'interagir optiquement avec deux ou plusieurs de la pluralité des noyaux ICE. 10. Dispositif de la revendication 1, dans lequel la source lumineuse comprend une pluralité d'éléments de source lumineuse, chaque élément de source lumineuse étant optiquement aligné avec l'un de la pluralité des dispositifs de pondération correspondants et l'un de la pluralité des noyaux ICE correspondants dans le train optique. 11. Dispositif de la revendication 1, comprenant également un processeur de signal qui reçoit le signal de sortie provenant du détecteur et détermine la caractéristique de la substance, le processeur de signal comprenant un processeur et un support de stockage lisible par ordinateur comportant des instructions stockées sur celui-ci, qui, lorsqu'elles sont exécutées par le processeur, amène le processeur de signal à déterminer la caractéristique de la substance. 12. Procédé, comprenant : l'émission d'un rayonnement électromagnétique avec une source lumineuse dans un train optique se prolongeant à partir d'une source lumineuse vers un détecteur ; l'interaction optique du rayonnement électromagnétique avec une substance positionnée dans un train optique et produisant ainsi un rayonnement qui a interagi avec l'échantillon ; 30 3035218 l'interaction optique du rayonnement électromagnétique avec un réseau de processeur positionné dans le train optique, le réseau de processeur comprenant une pluralité de noyaux d'élément informatique intégré (ICE) placée sur un substrat ; la génération d'une pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié à travers l'interaction optique du rayonnement électromagnétique avec la substance et le réseau de processeur ; l'application optique d'un facteur de pondération à chaque faisceau de rayonnement électromagnétique modifié avec un réseau de pondération positionnée dans le train optique avant la détection avec le détecteur, le réseau de pondération comprenant une pluralité de dispositifs de pondération alignée optiquement avec l'un de la pluralité des noyaux ICE correspondants dans le train optique : la réduction du couplage parasite avec un filtre sélectif à large bande sélectifs selon l'angle (BASF) positionné dans le train optique et optiquement aligné avec le réseau de processeur et le réseau de pondération, dans lequel on permet au rayonnement électromagnétique frappant le réseau de BASF à un angle d'incidence prédéterminé de passer à travers le réseau de BASF, et on empêche le rayonnement électromagnétique frappant le réseau de BASF à un angle décalé par rapport à l'angle d'incidence prédéterminé de passer à travers le réseau de BASF, et la réception d'une pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié avec le détecteur et la génération d'un signal de sortie indicatif d'une caractéristique de la substance avec le détecteur basée sur la pluralité de faisceaux du rayonnement électromagnétique modifié. 13. Procédé de la revendication 12, dans lequel l'interaction optique de la substance avec le rayonnement électromagnétique comprend au moins l'une de la transmission du rayonnement électromagnétique à travers la substance et la réflexion du rayonnement électromagnétique par la substance. 14. Procédé de la revendication 12, dans lequel le réseau de BASF comprend une pluralité de couches de matériaux choisis dans le groupe composé d'hétérostructure de quart d'onde de cristaux photoniques et de métamatériaux. 15. Procédé de la revendication 12, comprenant également la rotation du réseau BASF pour déterminer sélectivement l'angle d'incidence prédéterminé. 16. Procédé de la revendication 12, dans lequel la pluralité de dispositifs de pondération comprend un dispositif de pondération choisi dans le groupe composé d'un iris optique, d'un système de miroir micro-électromécaniques (MEMS), d'un étalon ou une cavité 31 3035218 Fabry-Perot accordable, d'un modulateur en niobate de lithium, d'un filtre optique acoustique accordable et d'un filtre accordable à cristaux liquides, le procédé comprenant également : l'accord sélectif d'un ou plusieurs de la pluralité de dispositifs de pondération pour faire varier un facteur de pondération correspondant ; et la réception d'une pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié avec le détecteur et la génération d'un deuxième signal de sortie indicatif d'une deuxième caractéristique de la substance avec le détecteur basée sur la pluralité de fàisceaux du rayonnement électromagnétique modifié. 17. Procédé de la revendication 12, dans lequel le réseau de pondération est placé sur un ensemble amovible, le procédé comprenant également : le déplacement de l'ensemble amovible dans le train optique ; et l'interaction optique de chaque dispositif de pondération avec deux ou plusieurs des noyaux ICE lorsque l'ensemble amovible se déplace. 18. Procédé de la revendication 12, dans lequel le réseau de pondération est un premier réseau de pondération placé sur un ensemble amovible, le procédé comprenant également : l'interaction optique de chaque dispositif de pondération du premier dispositif de pondération avec l'un de la pluralité de faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié correspondant, et d'appliquer ainsi optiquement les facteurs de pondération correspondant à celui-ci : le déplacement de l'ensemble amovible dans le train optique de sorte qu'un deuxième réseau de pondération placé sur l'ensemble amovible est déplacé dans le train optique, le deuxième réseau de pondération comprenant une deuxième pluralité de dispositifs de pondération placée sur un deuxième substrat de pondération ; et l'application optique des deuxièmes facteurs de pondération correspondants à chaque faisceau de rayonnement électromagnétique modifié avec la deuxième pluralité de dispositifs de pondération. 19. Procédé de la revendication 12, dans lequel un film polarisant est appliqué à l'un ou plusieurs des dispositifs de pondération, le procédé comprenant également : la rotation d'un polariseur positionné dans le train optique avant le réseau de pondération ; et la modification des facteurs de pondération correspondants de l'un ou des plusieurs dispositifs de pondération à l'intérieur du polariseur. 32 3035218 20. Procédé de la revendication 12, dans lequel la source lumineuse comprend une pluralité d'éléments de source lumineuse, le procédé comprenant également : la génération d'un faisceau correspondant de rayonnement électromagnétique provenant de chaque élément de source lumineuse, dans lequel chaque faisceau de rayonnement électromagnétique est optiquement aligné avec l'un de la pluralité des dispositifs de pondération correspondants et l'un des noyaux ICE correspondants ; et l'ajustement dynamique d'une intensité d'au moins l'un des faisceaux correspondants de rayonnement électromagnétique et ainsi la modification du facteur de pondération appliqué à l'un ou plusieurs de la pluralité des faisceaux de rayonnement électromagnétique modifié. 21. Procédé de la revendication 12, comprenant également : la réception du signal de sortie provenant d'un détecteur avec un processeur de signal, le processeur de signal comprenant un processeur et un support de stockage lisible par ordinateur comportant des instructions stockées sur celui-ci, qui, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur, amène le processeur de signal à déterminer la caractéristique de la substance ; et la détermination d'une caractéristique de la substance avec le processeur de signal. 33