一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于SOI的跑道型微环葡萄糖传感器及其传感方法


[0001]本专利技术涉及利用光学手段检测葡萄糖
，特别是涉及一种基于
SOI
的跑道型微环葡萄糖传感器及其传感方法
。

技术介绍

[0002]绝缘体上硅
(SOI)
波导是一种三层型材料结构，最下面一层是硅衬底层，中心一层是2μ
m~3
μ
m
厚的
SiO2层，最上面一层则是硅波导层
。SiO2层和硅波导层共同构成了脊型波导结构
。
由于
SiO2层和
Si
层之间的高折射率差，为光束的限制提供了很好的条件，基于
SOI
材料的光传感器因为其集成化高
、
体积小等优势，在生物传感领域非常具有前景
。
[0003]酶传感器是将生物蛋白酶分子固定在结构表面构成活性生物分子膜，利用酶与目标物质之间的选择性高效催化，对目标物质的生化反应信息进行收集并转化为可分辨的信号
。
因为硅的物理化学特性较为稳定，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
SOI
的跑道型微环葡萄糖传感器，其特征在于，所述传感器包括粘合层
、
微流通道层和光子芯片；所述粘合层
、
微流通道层和光子芯片三层结构密封键合；所述微流通道层上设置有微流通道
、
储液池和流阻；所述光子芯片包括1×
2 MMI
耦合器
、
至少一个跑道型微环谐振器
、1
×8阵列波导光栅和光电探测器，所述储液池和所有跑道型微环谐振器全部接触；每个跑道型微环谐振器的谐振波长均位于1×8阵列波导光栅的两个相邻通道之间，且不能超过1×8阵列波导光栅所解调的波长范围；所述跑道型微环谐振器包括输入
/
输出波导
、
反射波导
、
跑道型环波导，输入
/
输出波导和跑道型环波导之间存在第一耦合区，跑道型环波导和反射波导之间存在第二耦合区；光信号经过输入
/
输出波导在第一耦合区和跑道型环波导发生谐振；在输入
/
输出波导
、
反射波导
、
跑道型环波导的周围包裹
GOD
上包层，所述
GOD
上包层所在区域与微流通道层中的储液池所在位置对应
。2.
根据权利要求1所述的基于
SOI
的跑道型微环葡萄糖传感器，其特征在于，所述粘合层上设置有若干数量的圆形通孔，所述粘合层的圆形通孔分别对应微流通道的各个反应液入口；所述微流通道具有主路和若干与主路连接的支路，微流通道层的反应液入口分别与微流通道的支路连接，微流通道的所有支路连接微流通道的主路，主路同时连接储液池，将反应液集中汇聚到储液池内，所述储液池的出口经流阻连接排样口，所述流阻具有蛇形走线
。3.
根据权利要求1所述的基于
SOI
的跑道型微环葡萄糖传感器，其特征在于，所述跑道型微环谐振器的数量为四个，四个跑道型微环谐振器的结构参数不同，所述输入
/
输出波导和反射波导相互平行；所述跑道型微环谐振器输出光谱的自由光谱区
FSR
大于1×8阵列波导光栅的相邻通道间隔；每个跑道型微环谐振器上跑道型环波导的数量为四个，四个跑道型环波导依次布置，且四个跑道型环波导的中轴线与反射波导平行
。4.
根据权利要求1所述的基于
SOI
的跑道型微环葡萄糖传感器，其特征在于，光子芯片的二氧化硅下包层厚度为3µ
m
，折射率为
1.45~1.46
，光子芯片的波导芯层厚度为
220nm
，折射率为
3.46~3.47
；所述
GOD
上包层厚度为2µ
m
，
GOD
上包层固化形成所用的
GOD
溶液浓度为
15mg/mL
，折射率为
1.3391。5.
根据权利要求1所述的基于
SOI
的跑道型微环葡萄糖传感器，其特征在于，所述跑道型微环谐振器的跑道型环波导的环半径...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿强，谢芳琳，左莎莎，韩明，马帅，张立震，朱智越，
申请(专利权)人：天津市产品质量监督检测技术研究院纺织纤维检验中心韦尔芯智能科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：