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一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器制造技术

技术编号:43549069 阅读:29 留言:0更新日期:2024-12-03 12:31
本发明专利技术公开了一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,包括微流基台、微流通道层、透明盖板组成的微流封装结构以及法诺微环光波导生物传感芯片。本发明专利技术通过法诺微环光波导生物传感芯片中的反馈波导将微环的through端和add端相连接形成法诺共振,从而获得高消光比并降低了传感器的检测极限。本发明专利技术采用非对称MZI的设计方式,将法诺微环光波导生物传感芯片中的微环波导宽度和反馈波导宽度设计为不相等,从而具有不同的模式有效折射率,使得传感灵敏度极大增加。本发明专利技术可以用平面集成光波导工艺制作,只需要一次刻蚀完成,工艺简便,成本低,性能高,损耗小,体积小,稳定性好具有很大的生产化潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光波导传感芯片领域和片上实验室领域,具体讲,涉及一种具有超高灵敏度和超低检测极限的法诺微环光波导生物传感器及其微流控封装方法。


技术介绍

1、近年来,基于回音壁模式(whispering gallerymodes,wgm)的微环谐振腔传感器取得了显著进展,具备高品质因数(q)和灵敏度,尤其在检测痕量物质方面。wgm传感机制通常分为色散型和耗散型,前者通过测量谐振波长偏移监测目标,而后者通过测量线宽变化获取目标参数。基于绝缘体上硅(silicon-on-insulator,soi)的平面波导回路具有体积小、cmos工艺兼容等优势,近年来基于soi平台的微环谐振器(microring resonator,mrr)传感器推动了高灵敏度和超低检测极限(limit ofdetection,lod)的传感器应用。

2、微环传感器能够实现高q值和精细的光谱分辨率,但受制于光场与传感介质相互作用较弱,难以实现超高的折射率灵敏度。相较微环传感器,马赫曾德干涉仪传感器(mach-zehnder interferometer,mzi)可以通过设计非对称本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,包括微流基台(a)、微流通道层(b)、透明盖板(c)组成的微流封装结构以及法诺微环光波导生物传感芯片(d);

2.根据权利要求1所述的一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,光波导传感芯片(d)与微流通道层(b)之间通过可逆键合或不可逆键合的方式紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,微流基台(a)上设置有多个螺纹孔,微流基台(a)与透明盖板(c)通过螺纹连接形成固定,微流基台(a)中心区域铺设柔性基底,防止芯片受...

【技术特征摘要】

1.一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,包括微流基台(a)、微流通道层(b)、透明盖板(c)组成的微流封装结构以及法诺微环光波导生物传感芯片(d);

2.根据权利要求1所述的一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,光波导传感芯片(d)与微流通道层(b)之间通过可逆键合或不可逆键合的方式紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,微流基台(a)上设置有多个螺纹孔,微流基台(a)与透明盖板(c)通过螺纹连接形成固定,微流基台(a)中心区域铺设柔性基底,防止芯片受压碎裂。

4.根据权利要求1所述的一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,微流通道层(b)上设置有使用微流通道,包括一对或多对进样/出样通孔(1)、进样/出样流道(2)、功能流道(3);所述进样/出样流道(2)与所述进样/出样通孔(1)连接,所述进样/出样流道(2)与功能流道(3)连接,所述功能流道(3)能实现一种或多种微流控功能,功能流道(3)的具体功能类型和数量可根据实际需求进行设计。

5.根据权利要求4所述的一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,微流通道层(b)所使用材料为柔性透明pdms,微流通道层(b)上的微流通道使用su 8模具浇注而成。

6.根据权利要求4所述的一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,透明盖板(c)上设置有多个通孔,其投影位置分别对应微流基台(a)上的螺纹孔以及微流通道层(b)上的进样、出样通孔。

7.根据权利要求1所述的一种基于反馈式微环谐振器的法诺微环光波导生物传感器,其特征在于,法诺微环光波导传感芯片包括传感元件和其他波导元件;所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员:时尧成陈智拓张龙
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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