[发明专利]使用耦合结构的感测系统和方法

权利要求书

1.一种具有耦合结构的传感器系统，所述系统包括：

输入耦合结构，被配置成用耦合器以所选耦合效率接收发射光并针对所选波长对发射光进行滤波，其中输入耦合结构具有在进入侧处的较大宽度和在离开侧处的较窄宽度；

互作用区域，被耦合到输入耦合结构并被配置成使来自输入耦合结构的发射光与样品相互作用；以及

输出耦合结构，被耦合到互作用区域并被配置成提供来自互作用区域的相互作用的光，其中输出耦合结构具有在离开侧处的较大宽度和在进入侧处的较窄宽度，

其中光源相对于互作用区域定位成非共面。

2.权利要求1的系统，其中输入耦合结构具有根据所选耦合效率和所选波长的耦合特性。

3.权利要求2的系统，其中耦合特性包括周期性、空隙直径、空隙形状和晶格结构。

4.权利要求2的系统，其中输入耦合结构由光子晶体组成。

5.权利要求1的系统，其中输入耦合结构的进入侧具有被配置成适应来自光源的发射光的宽度。

6.权利要求1的系统，其中输入耦合结构的离开侧具有被配置成适应互作用区域的宽度的宽度。

7.权利要求1的系统，其中输入耦合结构被配置成根据光束大小而具有锥形轮廓。

8.权利要求7的系统，其中锥形轮廓是线性的。

9.权利要求7的系统，其中锥形轮廓是曲线的。

10.权利要求1的系统，其中输出耦合结构具有根据所选耦合效率和所选波长的耦合特性。

11.权利要求10的系统，其中耦合特性包括周期性、空隙直径和晶格结构。

12.权利要求1的系统，其中输出耦合结构由光子晶体组成。

13.权利要求1的系统，其中输出耦合结构具有被配置成适应互作用区域的宽度的进入侧和被配置成适应检测器的离开侧，离开侧比进入侧宽。

14.一种具有耦合结构的传感器系统，所述系统包括：

传感器，具有：

光源，被配置成发射包括所选波长的光；

波导，具有被配置成用耦合器接收光并根据所选波长对发射光进行滤波的输入耦合结构、被配置成使来自输入耦合结构的光与样品相互作用的互作用区域、以及被配置成提供来自互作用区域的相互作用光的输出耦合结构；以及

检测器，被配置成测量来自波导的相互作用光；以及

控制单元，被耦合到传感器并配置成根据测量光和发射光来确定样品的性质，

其中输入耦合结构具有在进入侧处的较大宽度和在离开侧处的较窄宽度，并且输出耦合结构具有在离开侧处的较大宽度和在进入侧处的较窄宽度，

其中光源相对于互作用区域定位成非共面。

15.权利要求14的系统，其中输出耦合结构被配置成提供具有大于互作用区域的宽度的光束宽度的相互作用光。

16.权利要求14的系统，其中输入耦合结构被配置成具有包括所选耦合效率的耦合特性。

17.权利要求14的系统，其中输入耦合结构具有锥形轮廓并由光子晶体组成。