[发明专利]基于光子干涉仪的传感

权利要求书

1.一种用于表征样品中的感兴趣的分析物的传感系统，所述传感系统包括光子集成电路，所述光子集成电路包括被配置用于光谱操作的非对称集成干涉仪，

所述集成干涉仪包括长度不等的至少传感臂和参考臂，所述传感臂和所述参考臂都具有可暴露区段，该可暴露区段配置为使得穿过该可暴露区段的光与所述样品相互作用，由此所述参考臂的可暴露区段的光程长度小于所述传感臂的可暴露区段的光程长度的两倍，

其中所述传感臂的可暴露区段对所述感兴趣的分析物有选择性，而所述参考臂的可暴露区段对所述感兴趣的分析物没有选择性，

所述至少感测臂和参考臂中的至少一者具有被覆盖区段，该被覆盖区段配置为使得当所述干涉仪处于使用中时，穿过至少一个被覆盖区段的光不与所述样品相互作用，

其中所述感测臂中的被覆盖区段的长度不同于所述参考臂中的被覆盖区段的长度，

其中所述参考臂与所述感测臂之间的总光程长度差为使得所述干涉仪的所述光谱传递函数的周期P不小于0.5 nm，并且所述系统的光谱分辨率小于或等于P/2。

2.根据权利要求1所述的传感系统，其中所述干涉仪中的臂的数目是恰好两个。

3.根据权利要求1所述的传感系统，其中所述干涉仪是马赫曾德尔干涉仪。

4.根据权利要求1所述的传感系统，其中所述传感臂或所述参考臂中的仅一者包括被覆盖区段。

5.根据权利要求1所述的传感系统，其中当所述传感系统与所述样品接触时，在至少两个臂中暴露于所述样品的所述可暴露区段具有相同的表面处理光洁度，除了存在用于探测感兴趣的分析物的活性特异性探针之外。

6.根据权利要求1所述的传感系统，其中辐射在所述光子集成电路中以波导进行引导，并且其中所述参考臂和所述传感臂中的被覆盖区段中的波导的宽度是不同的并且被配置用于无热操作。

7.根据权利要求1所述的传感系统，其中所述传感系统没有有源相位控制元件或参考电子器件。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的传感系统，其中所述传感系统包括用于提供宽带辐射的辐射系统和/或用于检测宽带辐射的检测器。

9.一种用于表征样品中的感兴趣的分析物的方法，所述方法包括

- 使所述样品与系统的非对称集成干涉仪接触，所述非对称集成干涉仪包括长度不等的至少传感臂和参考臂，所述传感臂和所述参考臂具有可暴露区段，该可暴露区段配置为使得穿过该可暴露区段的光与所述样品相互作用，由此所述参考臂的可暴露区段的光程长度小于所述传感臂的可暴露区段的光程长度的两倍，其中所述传感臂的可暴露区段对所述感兴趣的分析物有选择性，而所述参考臂的可暴露区段对所述感兴趣的分析物没有选择性，并且其中所述至少感测臂和参考臂中的至少一者具有被覆盖区段，该被覆盖区段配置为使得当所述干涉仪处于使用中时，穿过至少一个被覆盖区段的光不与所述样品相互作用，并且其中所述感测臂中的被覆盖区段的长度不同于所述参考臂中的被覆盖区段的长度，并且其中所述参考臂与所述感测臂之间的总光程长度差为使得所述干涉仪的光谱传递函数的周期P不小于0.5 nm，并且所述系统的光谱分辨率小于或等于P/2，

- 如果存在感兴趣的分析物的话，则允许所述感兴趣的分析物与所述传感臂的可暴露区段中的有源探针选择性结合，以及

- 使用所述光谱传递函数以光谱方式记录光学干涉图，以由此得出所述样品的关于所述感兴趣的分析物的特性。

10.根据权利要求9所述的用于表征样品中的感兴趣的分析物的方法，其中使所述样品与集成干涉仪接触包括使所述样品与集成干涉仪接触，其中所述参考臂或所述传感臂中的至少一者包括被覆盖区段，当所述干涉仪在使用中时所述被覆盖区段不与所述样品相互作用。