[发明专利]发光腔内干涉传感器有效
申请号: | 201080011283.X | 申请日: | 2010-03-11 |
公开(公告)号: | CN102282458A | 公开(公告)日: | 2011-12-14 |
发明(设计)人: | 亚瑟·佩莱德;梅纳赫姆·弥敦;什洛莫·鲁施钦;益发特·贝茨阿雷;朱迪思·日什庞 | 申请(专利权)人: | 特拉维夫大学未来技术发展有限合伙公司 |
主分类号: | G01N21/77 | 分类号: | G01N21/77;G01N21/41;G01N21/45;H01S3/063;H01S3/082 |
代理公司: | 广州三环专利代理有限公司 44202 | 代理人: | 刘宇峰 |
地址: | 以色列*** | 国省代码: | 以色列;IL |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 发光 干涉 传感器 | ||
技术领域
本发明涉及光学传感器领域,尤其是涉及发光腔内干涉(ICI)信道波导(WG)传感器。
背景技术
已知的光学传感装置采用多种传感原理。在Asher Peled等人的美国专利US 7,447,391以及特拉维夫大学的Asher Peled提交于2008年11月,发表于2009年的博士论文“Novel monolithic amplifiers,lasers and intra-cavity interferometric sensors based on Nd-doped sol-gel”(以下简称为“Peled 2009”)中提供了关于本领域的现状的一个好的背景介绍。这两篇文献都以其整体在此引入作为参考。特别地,多种构造的干涉光学传感器,例如在大多数灵敏的传感器中已知的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)和杨氏干涉仪。
美国专利US 7,447,391揭示了生化光学传感装置,包括:至少一个平面谐振器结构,该结构包括在溶胶-凝胶发光(或简称为“发光”)波导内;以及结合到所述谐振器结构的至少一部分的至少一个生物探针或化学探针,该探针(受体)可操作地特异和选择性地结合到各自的靶物质,因而该特异和选择性结合导致从该波导发射的光的参数改变。所感知的参数可以是光谱改变,例如,光谱位移,或者Q因子变化,该变化被编码在发射光信号中,它可由光学阅读器或者其他阅读装置或检测器来远程读取。在一些实施例中,谐振器结构是线性的,而波导是“主动的”或者“发光的”。术语“主动的”或者“发光的”是指引入至少一个发光材料(例如,在溶胶-凝胶玻璃中或者在其他受体矩阵或材料中的化学发光或电致发光或光致发光“PL”或激光材料)以及从这个发光材料中产生的光发射。在一些实施例中,这种材料可由远程光源远程泵浦并激发至发射光,该光是从所述装置外耦合到(可能的远程)检测器(例如,分光计)。基于Nd掺杂的溶胶-凝胶的发光结构的放大器和激光器分别描述在A.Peled等人的″Neodymium doped sol-gel tapered waveguide amplifier″,Applied.Physics Letters,Vol.90,161125,2007(以下简称为“Peled 2007”)以及A.Peled et al.,″Monolithic rare-earth doped sol-gel tapered rib waveguide laser″,Applied Physics Letters Vol.92,221104,2008(以下简称为“Peled 2008”)中,这两篇文献都以其整体在此引入作为参考。如上所述的发光(例如溶胶-凝胶)生物传感器是耐用的和不受光源功率的时间变化(不稳定性)的影响,也不受耦合进出传感器芯片的光效率的影响。这种不敏感性的获得,是因为这些传感器在它们的发射光谱中编码所测量的参数,而不是在发射强度上编码参数。此外,这些传感器在原理上可被移植,因为包括泵浦和它们发射光的光谱询问都是远程执行的。然而,它们的灵敏性是预期比干涉生物传感器低的。
已知的Y分支波导激光器,可参见例如N.A.Sanford et al.,Optics Letters,Vol.16,n.15(1),p.1168-70,1991,以及Peled 2009,第19页,以及那里的参考文献。Sanford等人的装置,具有一个“不平衡的”几何构型,其中,分支部件是长度错配2.4%的。Sanford的装置采用附着到该装置的外部反射镜以获得谐振和发射激光的效果(也就是,他的波导激光器不是单片电路的)。现有技术中,Y-分支波导激光器并未被设计和用于普通的传感以及特别的生物传感或化学传感。当将Y-分支波导激光器用于生物传感时,例如在T.J.Wang et al.,Biosensors and Bioelectronics,vol.22,pp.1441-1446,2007中,它们不是激光器或者发光装置,而是被动装置,它们不发出内部产生的光。
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