[发明专利]一种基于脊形光波导的集成生化传感器

摘要

一种基于脊形光波导的集成生化传感器，包括在同一SOI硅片上加工形成的MZI检测芯片、光纤支架、多个聚合物腔体、微流道系统和在聚合物腔体中设置的光电探测器及检测电路。MZI检测芯片包括脊形光波导、介质槽、样品池、介质槽分束器和介质槽合束器。光纤与脊形光波导耦合，脊形光波导耦合到光电探测器及检测电路。由脊形光波导的输入端传输的光经过介质槽分束器分解成两个分支光束，分别沿着两条波导臂传输，一条波导臂耦合到样品池，其光束由样品池内的样品实现相位调制，两个光束后经介质槽合束器合并成输出光束，由光电探测器及检测电路探测光强的变化并转换成电信号，实现对样品池内的样品检测。该传感器易于加工，结构紧凑，灵敏度高，成本低。

主权项

一种基于脊形光波导的集成生化传感器，其特征在于,包括在同一SOI硅片上加工形成的MZI检测芯片、光纤支架、键合在所述MZI检测芯片表面的聚合物形成的多个聚合物腔体、由所述多个聚合物腔体的一部分形成的微流道系统和在所述多个聚合物腔体的另一部分中设置的光电探测器及检测电路，所述MZI检测芯片包括脊形光波导、样品池、介质槽分束器和介质槽合束器，光纤通过所述经光纤支架与所述脊形光波导的输入端的端面耦合，所述脊形光波导在传播路径上分支为两条波导臂，形成两个光传播通道，所述脊形光波导的输出端耦合到所述光电探测器及检测电路，所述脊形光波导的一条波导臂耦合到所述样品池，所述微流道系统连接所述样品池，用于更换所述样品池内的样品，由所述脊形光波导的输入端传输的光经过介质槽分束器分解成两个分支光束，一个分支光束作为参考信号，另一个分支光束由所述样品池内的样品实现相位调制，并分别沿着两条波导臂传播后经所述介质槽合束器合并成输出光束，从所述脊形光波导的输出端出射，由所述光电探测器及检测电路探测出射光强的变化并转换成电信号，实现对所述样品池内样品有关成分或浓度的检测。