[发明专利]基于集成光子元件的传感器系统

说明书

实施例包括一种传感器，所述传感器包括：衬底管芯；光子环形谐振器(RR)，位于所述衬底管芯上；聚合物，位于所述RR上，对化学分析物具有亲和力；光子波导，位于所述衬底管芯上并耦合到所述RR；激光器，位于所述衬底管芯上并耦合到所述波导，用于以谐振波长发射利用所述RR进行操作的光能；以及光电检测器，位于所述衬底管芯上并耦合到所述波导，用于检测响应于所述聚合物耦合到所述分析物而发生的利用所述光能进行操作的所述RR的折射率(RI)变化。本文描述了其他实施例。

技术领域

本发明的实施例属于传感器领域。

背景技术

检测人们体内和周围的化学物质的能力有助于告知选择，比如一个人应该坐在哪里、这个人应该吃什么以及更长期的决策(比如这个人应该在哪里居住)。随着世界变得更加工业化，许多人造化学化合物和/或天然化合物正在以更高的浓度在新的地方聚集。这些高浓度或甚至低浓度可能对人们有害。为了降低这种危害的风险，使用化学传感器来有效地监测和/或检测在环境和人/动物本身两者中的化学物质(例如皮肤、呼吸的空气、唾液、血液中的生物标志物)的存在。

附图说明

根据所附权利要求书、以下对一个或多个示例实施例的详细描述和对应的附图，本发明的实施例的特征和优点将变得显而易见。在认为适当的情况下，在附图当中重复参考标记以指示对应的或相似的元件。

图1包括本发明的实施例中的传感器系统的示意图。

图2包括激光器的实施例中的光学锁相环路反馈的示意图。

图3包括实施例中的用于选择性地且灵敏地感测分析物的可定制化学界面的示意图。

图4(a)和图4(b)包括本发明的实施例中的分析物特异性聚合物的示例。

图5(a)和图5(b)描绘本发明的实施例中的通过折射率增强子进行的信号增强。

图6描绘实施例中的位点选择性化学合成过程。

图7描绘供与本发明的各种实施例一起使用的系统。

具体实施方式

现在将参考附图，附图中相似的结构可以具有相似的后缀参考标号。为了更清楚地示出各种实施例的结构，本文中所包括的附图是结构(例如，电路)的示意图。因此，例如在显微照片中，所制造的结构(例如，电路)的实际外观可能看起来不同，但同时仍然包括所展示的实施例的要求保护的结构。此外，附图可仅示出了对于理解所展示的实施例有用的结构。可能未包括本领域中已知的附加结构以保持附图的清晰度。例如，不一定示出了半导体设备的每个层。“实施例”、“各种实施例”等指示如此描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是并不是每个实施例都一定包括所述特定特征、结构或特性。一些实施例可以具有针对其他实施例所描述的特征中的一些、全部或者不具有所述特征。“第一”、“第二”、“第三”等描述共同的对象，并且指示正在引用相同对象的不同实例。此类形容词并不暗示如此描述的对象必须呈给定的顺序，无论是在时间上、空间上、排名上还是以任何其他方式。“连接(Connected)”可以指示元件彼此直接物理或电气接触，并且“耦合(coupled)”可以指示元件彼此协作或相互作用，但是它们可以是或可以不是直接物理或电气接触。