[实用新型]生物传感器

说明书

本实用新型公开了一种生物传感器，包括：集成光源，该光源被配置为产生光学信号；滤波单元，包括环形谐振单元，该滤波单元被配置为接收输入光源信号并产生带宽较窄的检测输入光学信号；传感单元，包括环形谐振器阵列，该传感单元被配置为接收输入光学信号并产生传感光学信号，该传感光学信号的波长和光强会根据检测物质材料的浓度等信息而发生变化；检测单元，所述的检测单元用于根据输出传感光学信号分析得到所测混合物中各物质成分的存在及浓度信息。

技术领域

本实用新型涉及一种生物传感器，属于光学传感器领域。

背景技术

光学生物传感器作为一种新型传感器被广泛应用于生物医疗、环境监测、食品安全、化工检测等方面。

目前，基于光学的生物传感器受到了广泛的关注和研究，但是大多数光学生物传感器存在结构复杂、尺寸大、集成困难、受温度影响大等缺点。

实用新型内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型为解决上述技术中的问题，提供一种生物传感器，其具有结构简单，制作简便，可消除温度影响，易集成等优点。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是提供一种生物传感器，包括产生光学信号的光源,所述光源通过波导与传感单元输入端连接,传感单元输出端与检测单元输入端连接，信号处理器接收检测单元的输出电信号，并确认检测物质存在和浓度信息；所述传感单元接收光源的输出信号，并将携带物质存在和浓度信息的光学信号提供给检测单元；所述传感单元包括若干个环形谐振器，所述传感单元内波导接收光学信号，并将该信号耦合进入环形谐振器阵列中，其中环形谐振器通过与传感单元内波导的间隙提取谐振波长，并将提取到的波长分别耦合进入环形谐振单元的输出波导中，并将携带有谐振波长的光学信号传递给检测单元输入端，作为检测单元的输入信号，所述传感单元可消除传感测量中温度对光学生物传感器的影响。

所述生物传感器为多种物质同时检测的光学生物传感器，其所检测范围可以为状态为液体或气体的生物、化学物质,包括生物分子、单链DNA、病毒、细菌、化学甲醛气体、丙酮气体分子等。所述光学生物传感器的光源可以为LED芯片、发光二极管、发光三极管、宽带光源模块等。

优选的，所述光源和传感单元之间还有分束器，所述分束器包括一个输入端和至少两个输出端，所述光源通过波导与分束器输入端连接，分束器的输出端分别通过对应数量的传感单元内波导连接传感单元输入端，所述传感单元接收分束器的输出信号，并将携带物质存在和浓度信息的光学信号提供给检测单元。

优选的，分束器每一路的配置完全相同，所述每路传感单元内的波导上的环形谐振单元完全对称相同的。传感单元内每路波导所对称的环形谐振器单元所涂覆的敏感材料相同。可以避免单个环形谐振单元测量所带来的偶然误差，使检测更为准确。

所述分束器可以为1*N的多路分束器，用于产生多路相同光学信号。如可以为Y型分束器，Y型分束器接收来至滤波单元的输出光学信号，并将该信号等分成两路，由输出端、分别输入到传感单元的波导中作为传感单元的输入光学信号。

传感单元内不同路波导上相对应位置的环形谐振器在尺寸、材料方面完全相同。所述传感单元中输出波导同传感单元内波导处于同一平面A，环形阵列处于该平面的上方B，通过与输入波导的间隙提取谐振波长，并通过与输出波导的间隙耦合进入输出波导中，作为传感单元的输出光学信号。其所述的传感单元中输出波导同环形阵列还可以处于同一平面A，输入光波导处于平面的B，平面A在平面B的上方并具有一定的间隙，同样输出波导与环形谐振器阵列具有一定间隙，环形谐振器通过与输入波导的间隙提取谐振波长，并通过与输出波导的间隙，将谐振波长耦合进入输出波导中，作为传感单元的输出光学信号。

优选的，所述传感单元还包括流体通道，流体经由邻近开口进入流体通道，检测物质经由该流体通道作用于环形谐振阵列。