[發明專利]基于兩端口微腔激光器空間干涉的光學生物傳感器

有效

• 申請號: 201110419799.4
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102519910A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 林建東;黃永箴;楊躍德;肖金龍;姚齊峰;呂曉萌;杜云
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明涉及半導體光電子器件技術領域，尤其涉及一種基于兩端口微腔激光器空間干涉的光學生物傳感器。

背景技術

光學生物傳感器作為一種新型光電子器件，具有尺寸小、不受電磁場干擾和具有遙感特性等優點，被廣泛應用于分子生物學、環境安全檢測、醫學診斷和衛生保健方面，引起人們研究的極大興趣。光學生物傳感器大致可分為兩類：基于熒光檢測的光學生物傳感器和非標記檢測的光學生物傳感器。由于基于熒光檢測的光學生物傳感器需要繁瑣的處理過程，并且會影響到所探測的對象；而基于非標記檢測的光學生物傳感器具有易于實現，不影響所探測的對象，可量化探測對象特性等優點，成為現在人們研究的熱點。

目前，基于干涉原理制作非標記檢測的光學生物傳感器主要有馬赫曾德爾干涉法(B.Sepulveda，J.Sanchez?del?Rio，M.Moreno，F.J.Blanco，K.Mayora，C.Dominguez，and?L.M.Lechuga，“Optical?biosensor?Microsystems?based?on?the?integration?of?highly?sensitive?mach-zehnder?interferometer?devices，”J.Opt.A：Pure?Appl.Opt.，vol.8，pp.S561-S566，2006.)和楊氏雙縫干涉法(D.Hradetzky，C.Mueller，and?H.Reinecke，“Interferometric?label-free?biomolecular?detection?system，”J.Opt.A：Pure?Appl.Opt.，vol.8，pp.S360-S364，2006.)。從最早提出基于干涉原理制作非標記檢測的光學生物傳感器以來，研究的方向一直朝著簡單化、實用化和集成化方向發展，但是迄今為止仍要引入外加光源才能實現光學生物傳感器的探測功能，限制了光學生物傳感器向集成化和實用化方向的發展。光學生物傳感器不需要外加光源實現探測功能已經成為現在極需解決的問題。本發明基于已經制作出來的單模雙端口微腔激光器(J.D.Lin；Y.Z.Huang；Q.F.Yao；X.M.Lv；Y.D.Yang；J.L.Xiao；Y.Du，″InAlGaAs/InP?cylinder?microlaser?connected?with?two?waveguides，″Electronics?Letters，vol.47，pp.929-930，Aug?42011.)，把兩個端口輸出光的空間相干應用到光學生物傳感器上，提出了一個可解決以上問題的方案。

發明內容

本發明的主要目的在于，提供一種基于兩端口微腔激光器空間干涉的光學生物傳感器，其利用兩端口單模微腔激光器的空間相干，實現傳感器對生物學中抗體的探測，以解決光學生物傳感器需要外加光源而不利于應用集成的問題。

為達到上述目的，本發明提供一種基于兩端口微腔激光器空間干涉的光學生物傳感器，包括：

一微腔激光器，該微腔激光器為室溫電注入激光器，輸出的激光具有較高的邊模抑制比，具有好的單模特性；

一第一輸出端口和第二輸出端口，該第一輸出端口和第二輸出端口直接連接在微腔激光器上；

一容器，位于微腔激光器上，該容器有一上蓋；

一個透明薄片，位于容器內的下部，該透明薄片與第一輸出端口和第二輸出端口的位置對準，該透明薄片對激光器出射光無吸收；

一CCD攝像機，位于容器的上蓋上，該CCD攝像機用來觀測干涉條紋。

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1.本發明提供的這種基于兩端口微腔激光器空間干涉的光學生物傳感器，實現了微腔激光器兩個端口輸出光的空間相干。

2.本發明提供的這種基于兩端口微腔激光器空間干涉的光學生物傳感器，解決了光學生物傳感器探測需要外加光源這一問題。

3.本發明提供的這種基于兩端口微腔激光器空間干涉的光學生物傳感器，由于其利用室溫電注入微腔激光器兩端口輸出相干作為傳感器探測原理，有利于以后光學生物傳感器的廣泛應用和光學集成。

附圖說明

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明，其中：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的樣品槽的結構正向示意圖；

圖3為本發明的微腔激光器的結構示意圖；