[发明专利]包括具有光学谐振器的波导的传感器和感测方法

权利要求书

1.一种传感器(10；120；151-158)，包括：

具有纵轴和端面(21；51；71)的波导(20；50；70)，所述波导(20；50；70)包括布拉格光栅(23；53；73)；

在所述波导(20；50；70)的所述端面(21；51；71)上的至少一个反射体(24；28；54；74)；

其中光学谐振器(25；55；75)由所述布拉格光栅(23；53；73)、所述至少一个反射体(24；28；54；74)以及所述光学谐振器(25；55；75)的在所述布拉格光栅(23；53；73)和所述至少一个反射体(24；28；54；74)之间的内部部分形成，所述光学谐振器(25；55；75)的内部部分在所述波导(20；50；70)的一部分内延伸，所述光学谐振器(25；55；75)的内部部分具有小于100μm的长度(35；85)；和

被配置成检测所述光学谐振器(25；55；75)的至少一个光谱特性或者所述光学谐振器(25；55；75)的至少一个光谱特性的变化的检测器(32)。

2.按照权利要求1所述的传感器，

其中所述传感器(10；120；151-158)是声学传感器、压力传感器或温度传感器。

3.按照权利要求1或2所述的传感器，

其中所述光学谐振器(25；55；75)被配置成将电磁辐射限制在所述端面(21；51；71)附近。

4.按照前述权利要求任意之一所述的传感器，

其中所述传感器(10；120；151-158)还包括被配置成通过所述布拉格光栅(23；53；73)向所述光学谐振器(25；55；75)提供电磁辐射的源(33)，并且

其中所述检测器(32)被配置成检测从所述光学谐振器(25；55；75)通过所述布拉格光栅(23；53；73)并沿着所述波导(20；50；70)传播的电磁辐射(42)。

5.按照权利要求4所述的传感器，

其中所述检测器(32)被配置成感测以下中的至少一个：

所述光学谐振器(25；55；75)的光谱响应；

所述光学谐振器(25；55；75)的光谱响应按照时间的变化；

从所述光学谐振器(25；55；75)耦合出的电磁辐射(42)的强度；

从所述光学谐振器(25；55；75)耦合出的电磁辐射(42)的强度按照时间的变化。

6.按照权利要求4所述的传感器，其中所述检测器(32)被配置成感测固定频率下的电磁辐射(42)的强度的变化。

7.按照前述权利要求任意之一所述的传感器，

其中所述至少一个反射体(24；28；54；74)包括至少一个反射层(24；54；74)，可选地，其中所述至少一个反射层包括直接涂覆到所述波导(20；50；70)的所述端面(21；51；71)上或者直接涂覆到不同于所述波导(20；50；70)的载体上的至少一个金属层和/或至少一个介电层。

8.按照前述权利要求任意之一所述的传感器，

其中所述至少一个反射体包括被配置成使得在其中生成表面等离子体激元，以与所述布拉格光栅(23)形成所述光学谐振器(25)的粒子(28)或材料，所述至少一个光谱特性是所述光学谐振器(25)的响应于样本(122)与所述粒子(28)或材料的相互作用而偏移的至少一个谐振频率。

9.按照前述权利要求任意之一所述的传感器，还包括

附着到所述波导(20；50；70)的所述端面的声耦元件(161)，可选地，其中所述声耦元件(161)具有被选择为与要感测的声波的中心频率匹配的长度。

10.按照前述权利要求任意之一所述的传感器，还包括声反射镜(100)和用于相对于声反射镜(100)定位所述光学谐振器(25；55；75)的保持机构(108)。