[发明专利]一种具有微环-马赫曾德结构的脑电信号传感器

摘要

本发明公开了一种具有微环‑马赫曾德结构的脑电信号传感器，包括光源(1)、分束器(2)、第一至第三波导(3)、(4)、(5)，微环谐振器(6)、电极(7)、合束器(8)及解调仪(9)，光波在传播中同时满足两环谐振条件的光发生谐振，全部或大部分从第三波导(5)输出，主谐振峰出现在同时满足两环谐振条件的波长处；脑电信号通过电极(7)加载第二微环谐振腔(62)上，第二微环谐振腔(62)的有效折射率随脑电信号的变化而变化，谐振波长发生变化，第二波导(4)与第三波导(5)输出光波发生干涉，谐振波长处干涉光强度发生突变，检测该光强的变化反推得到脑电信号。本发明更适合低幅值低频率脑电信号的测量，大大提高了灵敏度。

主权项

1.一种具有微环‑马赫曾德结构的脑电信号传感器，其特征在于，包括光源(1)、分束器(2)、第一至第三波导(3)、(4)、(5)，微环谐振器(6)、电极(7)、合束器(8)以及解调仪(9)，其中：宽带光源(1)提供输入光波，经过分束器(2)进入马赫曾德结构的Y型分支后分成两部分，分别进入两分支波导即第一波导(3)和第二波导(4)，在第一波导(3)和第三波导(5)之间通过直接耦合的方式耦合上微环谐振器(6)，所述微环谐振器(6)由第一、第二微环谐振腔(61)、(62)串联组成，脑电信号通过电极(7)加载在第二微环谐振腔(62)上；通过第一波导3上传输的光波到达与第一微环谐振腔(61)的交叠区域，一部分输入光耦合进入第一微环谐振腔(61)中顺时针传输，另一部分输入光则继续沿着第一波导(3)传输；耦合进入第一微环谐振腔(61)的一部分光波在微环内传输了一半周长长度时再次发生近场耦合，将这一部分光波耦合进入第二微环谐振腔(62)中逆时针传输，剩余部分光波将继续在第一微环谐振腔(61)中传输；耦合进入第一微环谐振腔(62)中的这部分光信号将会在环内传输微环一半周长长度时，一部分光波耦合到第三波导(5)上沿着该波导向前传播，其他部分光信号则会继续在第二微环谐振腔(62)内传输；第三波导(5)上的光波与第二波导(4)上的光波进入合束器(8)发生干涉后输出，由解调仪(9)接收输出光波。