微环谐振腔内嵌FP腔的光学生化传感芯片

摘要

本发明为了解决某些生物化学物质的探测问题，提出了一种微环谐振腔内嵌FP腔的光学生化传感芯片，该芯片在SOI基体的单晶硅层上包含输入/输出直波导和第一谐振腔，第一谐振腔为环状波导构成的微环谐振腔，在微环谐振腔的环状波导上还包含光栅FP腔，FP腔的光栅被刻蚀在所述微环谐振腔的环状波导上。通过采用上述结构，本发明的光学生化传感芯片在达到相同传感性能的条件下，减小光学生化传感芯片的体积，有利于实现光学生化传感器的微型化与片上传感系统。可用于生物大分子（蛋白质或者是DNA）液体样本探测和气体分子检测。与其他的生化传感芯片相比具有制作工艺标准化、便于集成化、传感性能优良及适用范围广等一系列特点。

主权项

微环谐振腔内嵌FP腔的光学生化传感芯片，包括自下而上依次层叠键合的硅基层、二氧化硅层和单晶硅层构成的SOI基体，其特征在于，所述SOI基体的单晶硅层包含输入直波导、输出直波导和第一谐振腔，所述第一谐振腔为环状波导构成的微环谐振腔，所述微环谐振腔分别与输入直波导和输出直波导耦合连接，在微环谐振腔的环状波导上还包含光栅FP腔，所述光栅FP腔包含第一光栅和第二光栅，所述第一光栅和第二光栅被刻蚀在所述微环谐振腔的环状波导上，所述微环谐振腔与光栅FP腔具有不相同的自由光谱范围，二者光学耦合连接，所述第一光学谐振腔和第二光学谐振腔同为光栅FP腔；所述第一光栅或第二光栅包括不少于5个不多于30个周期单元，光栅周期单元的横向长度占长方形SOI基体宽度的比例为1:1。