[發明專利]植入式光學傳感器

有效

• 申請號: 201880023492.2
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110832369B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 周安·塞巴斯蒂安·奧多納茲·奧爾拉納;達納·德爾貝克;科恩拉德·萬斯朱一仁伯格;保羅·卡迪爾;阿南特·蘇伯拉曼尼亞
• 申請（專利權）人: 英迪格迪貝特斯公司
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02B6/42
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

一種植入式光學傳感器(1)，所述光學傳感器(1)包括基板(2)以及與基板(2)集成的用于漸逝場感測的至少一個光學微結構(3)，所述至少一個光學微結構(3)被定位以在基板(2)的表面(5)的一部分上形成光學相互作用區域(4)，所述光學組件(1)還包括至少覆蓋光學相互作用區域(4)的薄保護層(6)，薄保護層(6)處于具有防腐蝕特性的預定材料中且具有預定厚度，以免影響漸逝場感測。

發明領域

本發明涉及一種包括基板以及與基板集成的至少一個光學微結構的光學組件。光學微結構被定位以在基板表面的一部分上形成光學相互作用區域。在另一方面，本發明涉及一種制造光學組件的方法。

背景技術

國際專利公開WO2011/029886公開了一種用于感測諸如葡萄糖的物質的傳感器。傳感器可植入生物體內。傳感器包括光子集成電路，例如，基于硅光子學的輻射處理器，用于光譜處理與樣品相互作用的輻射。

US2006/0251357A1公開了一種光學部件，所述光學部件包括波導結構以及用于將波導結構光學耦接到另一光學部件的耦接元件。波導結構和耦接元件附接在公共基板上。耦接元件包含反射的彎曲表面，用于同時改變在波導結構與光學部件之間傳播的光的傳播方向和波陣面的形狀。利用覆蓋層描述示例，所述覆蓋層用于保護光導芯層和耦接元件免受諸如污染、濕氣或損壞的外部影響，并且用于使其與周圍環境光學隔離。固化條件下覆蓋層的典型厚度介于10μm與500μm之間。

US2007/0081758A1公開了一種光學波導型生化傳感器芯片，包括：光束透射基板，所述光束透射基板至少具有允許光束照射到內部的第一光學元件以及從內部發射光束的第二光學元件；光學波導層，所述光學波導層形成在其上形成有第一和第二光學元件中的至少一者的基板的主表面上、具有3-300μm的厚度并且由具有比基板材料更高折射率的聚合物樹脂材料制成；以及傳感膜，所述傳感膜形成在光學波導層上并產生反應產物，所述反應產物具有響應引入的樣品吸收光束或光束的漸逝波的能力。傳感膜形成在位于光柵之間的區域中，并且在所述區域中不形成保護膜。

US2010/0016928A1公開了一種植入式集成電路結構，例如集成電路(IC)芯片、植入式脈沖發生器、具有多個IC芯片的設備，其中一個芯片包含電子電路，另一芯片具有光學傳感器或發射器等。所述結構包括用于氣密密封電路層的共形薄膜密封層。密封層是薄膜涂層，其厚度使得基本上不會增加與其相關的結構的總體積。公開了厚度的范圍為約0.1μm至約10.0μm。

US2016/0103065A1公開了一種用于認證對象的認證裝置，包括被配置來接收入射光并由入射光產生表面等離激元的輸入耦合器，以及被配置來基于表面等離激元輸出散斑圖案的輸出耦合器。認證裝置包括多層結構，所述多層結構包括金屬膜以及介電膜。輸入耦合器設置在多層結構的第一區域中，并且輸出耦合器設置在多層結構的第二區域中。介電膜可以形成在金屬膜上并可被配置來保護金屬膜。

發明內容

本發明旨在提供一種光學組件，特別適用于用于與流體直接和長時間接觸的應用，這種應用會隨著時間的推移而不利地影響光學組件的光學性能和使用壽命，例如，植入式光學組件的情況。在另一方面，本發明旨在提供一種光學組件，特別適用于涉及光子集成電路的應用。這種光子集成電路是本領域技術人員已知的。

根據本發明，提供了一種如上所述的光學組件，還包括至少覆蓋光學相互作用區域的保護層。在操作期間，例如，當光學組件體現為植入式光學傳感器時，光學相互作用區域與流體直接和長時間接觸。保護層有效地屏蔽光學相互作用區域，且更具體地保護光學組件的光學微結構以免在使用期間劣化，而不會不利地影響其光學性質，例如折射率、吸收等。本文提出的保護層的實施方式隨著時間的推移，使光學微結構與光學組件的環境相互作用，而不改變所需的光學功能。更具體地，即使保護層可能稍微影響光學組件的整體光學性能(例如波導的有效折射率)，但影響足夠小，以保持光學微結構的引導能力，例如，傳感原理。