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一种基于片上集成光波导生物传感器芯片的折射率检测方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-10-11 08:55:06

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-10-11 08:55:06

为了克服现有基于微环的光波导传感器的检测成本高以及微环传感器面临的温度相关问题的不足,本发明提供了一种基于片上集成光波导生物传感器芯片的折射率检测方法,降低基于微环的光波导传感器的检测成本以及有效解决微环传感器面临的温度相关问题,并实现一个片上集成的芯片化传感检测系统。

一种基于片上集成的光波导生物传感器芯片的折射率检测方法,包括如下过程:传感微环的中心响应波长所对应的光场经过中心输入波导I0进入阵列波导光栅中传输,经输出阵列波导输出,最后耦合入探测器阵列中,并且探测器阵列中的第#i个探测器接收到的光功率为Power_i(λring),利用重心算法就推算出传感微环在t时刻的中心谐振波长,将该波长与传感微环的初始响应波长比较就推算出传感微环中发生物质检测后的波长漂移量Δλ;再根据波长漂移量Δλ和所检测物质折射率之间的标定关系,就推算出实际检测物质的折射率。本发明降低基于微环的光波导传感器的检测成本以及有效解决微环传感器面临的温度相关问题。

基于片上集成光波导生物传感器芯片的折射率检测方法在生物传感器、医疗诊断、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

这种方法通过在芯片上集成光波导,利用光信号探测来检测折射率,具有较高的稳定性和可靠性,可以避免外界电磁场的干扰,有利于在恶劣环境下使用。同时,该方法还具有无源、灵敏度高、简单易实现等优点,能够实现多信道同时测量以及系统微型化和多功能化,降低功耗和生产成本。

随着技术的不断进步和发展,基于片上集成光波导生物传感器芯片的折射率检测方法将在更多的领域得到应用,为人们的生活和工作带来更多便利。

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本发明的有益效果主要表现在:1、实现无热的传感检测,该芯片无需额外的温控设备以及温度参考器件,降低了芯片的功耗与成本;2、它以集成的宽带光源作为检测光源,利用阵列波导光栅来推测传感微环的谐振波长,同时利用集成的探测器阵列来获取阵列波导光栅各输出通道中的功率大小进而分析传感微环中发生的信息变化,整个芯片的检测无需昂贵的高精度可调谐激光器或者光谱仪,大大降低了成本;3、它可以在不同的材料平台中实现,比如氮化硅(Si3N4)和硅(Si)等平台。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。