一种应用于智能手机上的光波导生物传感器

摘要

本发明公开了一种应用于智能手机上的光波导生物传感器，包括智能手机、光波导生物传感器芯片、固定夹具和聚焦透镜；所述光波导生物传感器芯片包括多个由双环级联波导构成的传感器芯片单元；所述固定夹具将光波导生物传感器芯片固定在智能手机上，保证将智能手机中LED闪光灯发出的光耦合到光波导生物传感器芯片的输入波导端，且把传感器输出波导阵列端的输出光耦合到智能手机的摄像头探测器阵列中。本发明实现了目前智能手机的生物检测功能，传感芯片中每个传感器单元的输出波导端与智能手机照相机的像素一一对应，同时完成对多种被测物质的信息获取工作，并且可以通过智能手机方便地传输被测物质的信息。

主权项

一种应用于智能手机上的光波导生物传感器，其特征在于，包括智能手机(1)、光波导生物传感器芯片(2)、固定夹具(3)和聚焦透镜(4)；其中，所述智能手机(1)的LED闪光灯(11)和摄像头(12)分别作为光波导生物传感器芯片(2)的入射光源和探测器；所述光波导生物传感器芯片(2)包括光栅耦合输入波导(204)、Y分支波导(22)和多个传感器芯片单元(21)；Y分支波导(22)的输入端连接光栅耦合输入波导(204)，每个输出端连接一传感器芯片单元(21)；每个传感器芯片单元(21)包括与Y分支波导(22)的输出端相连的光栅耦合参考光输出波导(205)，与Y分支波导(22)的输出端波导相耦合的参照环形谐振腔(206)、与参照环形谐振腔(206)相耦合的连接波导(207)、与连接波导(207)相耦合的传感环形谐振腔(208)、与传感环形谐振腔(208)相耦合的光栅耦合信号光输出波导(209)；所述传感环形谐振腔(208)上开有传感窗口(210)，传感环形谐振腔(208)的波导表面具有特异性吸附生物表面膜，传感窗口(210)被微流通道(211)覆盖；被测液体通过微流通道(211)引入传感环形谐振腔(208)，传感环形谐振腔(208)中至少有一部分波导与被测液体接触；所述微流通道(211)具有被测液体的输入端(212)和输出端(213)；所述多个传感器芯片单元(21)的光栅耦合参考光输出波导(205)和光栅耦合信号光输出波导(209)组成一光栅耦合输出波导阵列(23)；所述固定夹具(3)将光波导生物传感器芯片(2)固定在智能手机(1)上，使智能手机(1)中LED闪光灯(11)发出的光经过聚焦透镜(4)后，透过光波导生物传感器芯片(2)的基板汇聚到光栅耦合输入波导(204)上，且使光波导生物传感器芯片(2)的光栅耦合输出波导阵列(23)的输出光透过基板后成像于智能手机(1)的摄像头(12)的探测器阵列中。