The invention provides a biochemical sensor based on low cost and narrow linewidth micro cavity and broadband light source, including broadband light source and double straight waveguide coupled microring cavity, wherein, the double straight waveguide coupled micro ring resonator includes a straight waveguide and second straight waveguides and micro ring resonator, followed by lithography and etching in SOI prepared by the micro ring resonant cavity and waveguide; the micro ring resonator are respectively connected with the straight waveguide and second straight waveguide coupled microring cavity; the broadband light source of the double input straight waveguide coupling, monitoring can by changing the intensity of output signal of the double ring resonators straight waveguide coupling of sensor. The invention can effectively improve the measurement flux, greatly reduce the cost and meet the portable requirements; the invention uses the broadband light source to directly detect the output optical power, and effectively improves the sensitivity of the sensor.
【技术实现步骤摘要】
一种基于窄线宽微腔和宽频光源的低成本生化传感器
本专利技术属于光传感器
,具体涉及一种基于窄线宽微腔和宽频光源的生化传感器。
技术介绍
考虑到微纳制备技术的进步和临床实际需要,未来将会对传感器的集成化和成本控制提出更高的要求。现阶段高精检测技术很大程度上依赖于大型设备和尖端科研设备,例如光学传感中使用的科研级光谱仪和窄线宽可调谐激光器,以及样品前处理的大型设备等。这些设备体积庞大,操作困难,价格昂贵,限制了高精度传感器的商用化。这些限制使得这类高精尖的设备无法在真正需要的偏远和农村地区应用,同时这些技术上的缺陷也限制了未来“互联网+医学”的发展。基于平面光波导的传感器有利于实现片上阵列结构,适合集成化。这类传感器常用表面等离子共振(SPR)技术,MZI(Mach-ZehnderInterferometer)光波导和布拉格光栅等结构,这些非谐振型的结构需要光传播足够长的距离以积累可供探测的信息变化量,需要较大的器件尺寸和较多的探测物质。而对于光学谐振腔而言,光在其圆形结构中发生谐振,光场循环往复相干增强,并且相当于大幅延长其传播路径。因此基于光学谐振腔的传感元件可以满足体积更小的要求,同时节约待测生化试剂的用量。目前国内外研究的光学微腔的主要形式有微球、微盘、微环和微芯环腔等。以微盘、微球和微环等光学微腔结构为基础的硅基生化传感器以其快速高效,高特异性和高灵敏度等优势,已成为近年来传感研发的热点。微球谐振腔的体积一般相对比较大,可以达到较高的Q值,约为109。基于微球结构的传感系统应用光纤耦合,耦合效率依赖于对微球和光纤位置的精确控制,不适于复杂条件下 ...
【技术保护点】
一种基于窄线宽微腔和宽频光源的低成本生化传感器,其特征在于:所述生化传感器包括宽带光源、双直波导耦合的微环腔,其中,所述双直波导耦合的微环腔包括第一直波导、第二直波导、微环谐振腔,在SOI上依次通过曝光和刻蚀制备出所述微环谐振腔及波导;所述微环谐振腔分别与第一直波导和第二直波导耦合连接;所述宽带光源输入所述双直波导耦合的微环腔,通过对所述双直波导耦合的微环腔的输出信号强度变化的监测即可实现传感。
【技术特征摘要】
1.一种基于窄线宽微腔和宽频光源的低成本生化传感器,其特征在于:所述生化传感器包括宽带光源、双直波导耦合的微环腔,其中,所述双直波导耦合的微环腔包括第一直波导、第二直波导、微环谐振腔,在SOI上依次通过曝光和刻蚀制备出所述微环谐振腔及波导;所述微环谐振腔分别与第一直波导和第二直波导耦合连接;所述宽带光源输入所述双直波导耦合的微环腔,通过对所述双直波导耦合的微环腔的输出信号...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋清海,于晓依,周振星,肖淑敏,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学深圳研究生院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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