传感解调一体化的集成波导光学生化传感器

摘要

本发明公开了一种传感解调一体化的集成波导光学生化传感器。该光学生化传感器包括传感单元、解调单元和电路部分。激光光源、第一直光波导、第一光波导微环、第二直光波导和传感池构成传感单元；第二直光波导、第二光波导微环、倒L形光波导、第一光电探测器和第二光电探测器构成解调单元。该发明利用传感单元光波导微环的高Q值特性实现待测生化样品溶液的高灵敏传感功能；利用解调单元光波导微环两个输出端口光谱的互补特性构建功率比值与波长对应函数，实现传感单元输出光波波长的实时快速解调。将传感单元、解调单元和电路部分集成到同一平台上，实现传感解调一体化和光学生化传感器的微型化和片上传感系统，具有稳定性高、操作便捷的优点。

主权项

一种传感解调一体化的集成波导光学生化传感器，其特征在于：该集成波导光学生化传感器(1)包括传感单元、解调单元和电路部分；传感单元在集成波导光学生化传感器(1)前部，包括激光光源(2)，第一直光波导(3)，第一光波导微环(5)，第二直光波导(7)，传感池(17)；第一直光波导(3)与第一光波导微环(5)构成第一耦合区(4)；第一光波导微环(5)与第二直光波导(7)构成第二耦合区(6)；解调单元在集成波导光学生化传感器(1)中部，包括第二直光波导(7)，第二光波导微环(9)，倒L形光波导(11)，第一光电探测器(12)，第二光电探测器(13)；第二直光波导(7)与第二光波导微环(9)构成第三耦合区(8)；第二光波导微环(9)与倒L形光波导(11)构成第四耦合区(10)；第二直光波导(7)和倒L形光波导(11)垂直相交，分别构成解调单元的两个光学输出端口；电路部分在在集成波导光学生化传感器(1)后部，包括第一连接电路(14)，第二连接电路(15)，数据采集与处理单元(16)；第一光波导微环(5)的自由光谱范围为FRS₁，第二光波导微环(9)的自由光谱范围为FSR₂，满足FRS₂≥2FRS₁关系；激光光源(2)谱宽W_L，满足W_L≤FRS₁关系。