基于集成光子元件的传感器系统技术方案

实施例包括一种传感器，所述传感器包括：衬底管芯；光子环形谐振器(RR)，位于所述衬底管芯上；聚合物，位于所述RR上，对化学分析物具有亲和力；光子波导，位于所述衬底管芯上并耦合到所述RR；激光器，位于所述衬底管芯上并耦合到所述波导，用于以谐振波长发射利用所述RR进行操作的光能；以及光电检测器，位于所述衬底管芯上并耦合到所述波导，用于检测响应于所述聚合物耦合到所述分析物而发生的利用所述光能进行操作的所述RR的折射率(RI)变化。本文描述了其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于集成光子元件的传感器系统
本专利技术的实施例属于传感器领域。
技术介绍
检测人们体内和周围的化学物质的能力有助于告知选择，比如一个人应该坐在哪里、这个人应该吃什么以及更长期的决策(比如这个人应该在哪里居住)。随着世界变得更加工业化，许多人造化学化合物和/或天然化合物正在以更高的浓度在新的地方聚集。这些高浓度或甚至低浓度可能对人们有害。为了降低这种危害的风险，使用化学传感器来有效地监测和/或检测在环境和人/动物本身两者中的化学物质(例如皮肤、呼吸的空气、唾液、血液中的生物标志物)的存在。附图说明根据所附权利要求书、以下对一个或多个示例实施例的详细描述和对应的附图，本专利技术的实施例的特征和优点将变得显而易见。在认为适当的情况下，在附图当中重复参考标记以指示对应的或相似的元件。图1包括本专利技术的实施例中的传感器系统的示意图。图2包括激光器的实施例中的光学锁相环路反馈的示意图。图3包括实施例中的用于选择性地且灵敏地感测分析物的可定制化学界面的示意图。图4(a)和图4(b)包括本专利技术的实施例中的分析物特异性聚合物的示例。图5(a)和图5(b)描绘本专利技术的实施例中的通过折射率增强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器，包括：衬底管芯；光子环形谐振器(RR)，位于所述衬底管芯上；聚合物，位于所述RR上，对化学分析物具有亲和力；光子波导，位于所述衬底管芯上并耦合到所述RR；激光器，位于所述衬底管芯上并耦合到所述波导，用于以谐振波长发射利用所述RR进行操作的光能；以及光电检测器，位于所述衬底管芯上并耦合到所述波导，用于检测所述RR的响应于所述聚合物耦合到所述分析物而发生的折射率(RI)变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.26 US 14/669,5141.一种传感器，包括：衬底管芯；光子环形谐振器(RR)，位于所述衬底管芯上；聚合物，位于所述RR上，对化学分析物具有亲和力；光子波导，位于所述衬底管芯上并耦合到所述RR；激光器，位于所述衬底管芯上并耦合到所述波导，用于以谐振波长发射利用所述RR进行操作的光能；以及光电检测器，位于所述衬底管芯上并耦合到所述波导，用于检测所述RR的响应于所述聚合物耦合到所述分析物而发生的折射率(RI)变化。2.如权利要求1所述的传感器，其中，当所述聚合物包括选自包括以下各项的组的成员时，所述聚合物对所述分析物具有所述亲和力：对所述分析物具特异性的分子印记、对所述分析物具特异性的物理印刷以及对所述分析物具特异性的光刻印刷。3.如权利要求2所述的传感器，其中，所述分析物选自包括以下各项的组：液体酮、液体醇、液体醛、挥发性有机化合物(VOC)、金属离子、生物标志物、激素、液体酯、羧酸、醚、胺、卤代烃(具有F、Cl、Br或I)、蛋白质和多肽。4.如权利要求1所述的传感器，其中，所述聚合物是可重复使用的并且不会响应于耦合到所述分析物而降解。5.如权利要求1所述的传感器，包括位于所述衬底管芯上的RR阵列，所述RR阵列包括所述RR。6.如权利要求5所述的传感器，其中，所述RR中的每一个包括对所述分析物具特异性的亲和力。7.如权利要求5所述的传感器，其中，所述RR中的附加RR包括对与所述分析物不同的附加化学分析物具特异性的亲和力。8.如权利要求5所述的传感器，包括附加波导、以及耦合到所述波导和所述附加波导的分束器。9.如权利要求1所述的传感器，其中，所述聚合物耦合到所述RR的表面，因此所述聚合物的分析物识别基序距离所述表面小于100nm。10.如权利要求1所述的传感器，其中，所发射的光能具有消逝场，并且所述聚合物比所述消逝场的厚度薄。11.如权利要求1所述的传感器，其中，所述波导经由氧化物层耦合到所述聚合物。12.如权利要求11所述的传感器，其中所述聚合物经由选自包括以下各项的组的成员耦合到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：X·苏，K·阿尔赫姆雅利，K·吴，G·M·克雷多，H·荣，J·森多威斯基，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US