[发明专利]使用环形谐振器传感器的液体感测系统和方法

说明书

本发明涉及使用环形谐振器传感器的液体感测系统和方法。公开了一种具有多通道相互作用区的传感器系统。系统包括输入区、多通道区和输出区。输入区被配置成接收所发射的光。多通道区耦合到输入区并且被配置成根据接近多通道区的样品吸收所发射的光的部分。输出区耦合到多通道区并且被配置成提供来自多通道区的经相互作用的光。

背景技术

传感器在感测系统中被利用以检测诸如光、温度、运动等之类的性质。一种类型的传感器是流体（液体和/或气体）传感器，其可操作成感测流体。由传感器在流体的某个特定性质上执行测量并且这些测量然后被用于确定流体自身的类型或确定流体的另一性质。

常见传感器是用于测量流体的吸收传感器并且典型的配置是直波导。直波导配置使用光经过的直线脊（肋）。脊与样品接触。波导的输出端口提供出射光并且输出信号在波导中的光与顶上的流体相互作用时改变。这些变化可以被测量并且关联到流体。

然而，这样的波导相对迟钝并且要求非常长的长度以便充分标识变化的液体。替代于增加灵敏度，一般需要多个波导并且将其形成为网格。该网格构造是脆弱的，并且作为结果，易受破坏。需要改进的传感器。

附图说明

图1是使用环形波导的传感器系统的图。

图2是图示了多通道环形波导传感器的侧视图的图。

图3A是图示了具有四个端口的环形多通道波导300的图。

图3B是图示了具有两个端口的环形多通道波导的图。

图4A是图示了通过光子晶体实现并且具有四个端口的环形多通道波导的图。

图4B是图示了通过光子晶体实现并且具有两个端口的环形多通道波导的图。

图5是具有锥形光栅区的波导的图。

图6是具有线性或非锥形光栅区的波导的图。

图7是图示了实现为具有六边形的组件的隔膜的结构的衬底的图。

图8是图示了操作具有多通道相互作用区的传感器的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考随附的绘制图来描述本发明，其中相同的参考标号自始至终被用于指相同的元件，并且其中所图示的结构和设备不一定按比例绘制。

公开了利用具有多通道区的传感器的传感器系统和方法，所述多通道区具有笔直和/或弯曲的形状。多通道区允许光通过相互作用体积的多个通道，这意味着光与样本之间的多个相互作用。波导的大小、形状和组成可以变化或调整成测量不同类型的液体和气体。

图1是使用环形波导的传感器系统100的图。以简化形式提供系统100以便帮助理解。作为将环形传感器用于感测液体或气体的系统的示例来提供系统100。

系统100包括接口102、环形传感器104和控制单元106。接口102将环形传感器104耦合到控制单元106。接口102可以被配置成提供用于通信的功率和/或信号。

控制单元106被配置成控制环形传感器104并且获取和利用由环形传感器104生成的测量。例如，在一个示例中，控制单元106可以被配置成基于来自环形传感器104的测量或输出信号来确定液体和液体的组成。

环形传感器104被配置成测量和/或检测接近环形传感器104的（多个）样品。传感器104可以被配置成测量接近传感器104的样品的化学和/或环境性质。样品可以被放置或定位成与传感器104接触。