[發明專利]基于光子干涉儀的傳感

有效

• 申請號: 201880064502.7
• 申請日: 2018-09-01
• 公開（公告）號: CN111164417B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: J-W·何斯德
• 申請（專利權）人: 邁普有限公司
• 主分類號: G01N21/77
• 分類號: G01N21/77;G01N21/45;G01J9/02;G02B6/12;G02B6/293
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 崔雁;吳東亮

1.一種用于表征樣品中的感興趣的分析物的傳感系統，所述傳感系統包括光子集成電路，所述光子集成電路包括被配置用于光譜操作的非對稱集成干涉儀，

所述集成干涉儀包括長度不等的至少傳感臂和參考臂，所述傳感臂和所述參考臂都具有可暴露區段，該可暴露區段配置為使得穿過該可暴露區段的光與所述樣品相互作用，由此所述參考臂的可暴露區段的光程長度小于所述傳感臂的可暴露區段的光程長度的兩倍，

其中所述傳感臂的可暴露區段對所述感興趣的分析物有選擇性，而所述參考臂的可暴露區段對所述感興趣的分析物沒有選擇性，

所述至少感測臂和參考臂中的至少一者具有被覆蓋區段，該被覆蓋區段配置為使得當所述干涉儀處于使用中時，穿過至少一個被覆蓋區段的光不與所述樣品相互作用，

其中所述感測臂中的被覆蓋區段的長度不同于所述參考臂中的被覆蓋區段的長度，

其中所述參考臂與所述感測臂之間的總光程長度差為使得所述干涉儀的所述光譜傳遞函數的周期P不小于0.5?nm，并且所述系統的光譜分辨率小于或等于P/2。

2.根據權利要求1所述的傳感系統，其中所述干涉儀中的臂的數目是恰好兩個。

3.根據權利要求1所述的傳感系統，其中所述干涉儀是馬赫曾德爾干涉儀。

4.根據權利要求1所述的傳感系統，其中所述傳感臂或所述參考臂中的僅一者包括被覆蓋區段。

5.根據權利要求1所述的傳感系統，其中當所述傳感系統與所述樣品接觸時，在至少兩個臂中暴露于所述樣品的所述可暴露區段具有相同的表面處理光潔度，除了存在用于探測感興趣的分析物的活性特異性探針之外。

6.根據權利要求1所述的傳感系統，其中輻射在所述光子集成電路中以波導進行引導，并且其中所述參考臂和所述傳感臂中的被覆蓋區段中的波導的寬度是不同的并且被配置用于無熱操作。

7.根據權利要求1所述的傳感系統，其中所述傳感系統沒有有源相位控制元件或參考電子器件。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的傳感系統，其中所述傳感系統包括用于提供寬帶輻射的輻射系統和/或用于檢測寬帶輻射的檢測器。

9.一種用于表征樣品中的感興趣的分析物的方法，所述方法包括

-?使所述樣品與系統的非對稱集成干涉儀接觸，所述非對稱集成干涉儀包括長度不等的至少傳感臂和參考臂，所述傳感臂和所述參考臂具有可暴露區段，該可暴露區段配置為使得穿過該可暴露區段的光與所述樣品相互作用，由此所述參考臂的可暴露區段的光程長度小于所述傳感臂的可暴露區段的光程長度的兩倍，其中所述傳感臂的可暴露區段對所述感興趣的分析物有選擇性，而所述參考臂的可暴露區段對所述感興趣的分析物沒有選擇性，并且其中所述至少感測臂和參考臂中的至少一者具有被覆蓋區段，該被覆蓋區段配置為使得當所述干涉儀處于使用中時，穿過至少一個被覆蓋區段的光不與所述樣品相互作用，并且其中所述感測臂中的被覆蓋區段的長度不同于所述參考臂中的被覆蓋區段的長度，并且其中所述參考臂與所述感測臂之間的總光程長度差為使得所述干涉儀的光譜傳遞函數的周期P不小于0.5?nm，并且所述系統的光譜分辨率小于或等于P/2，

-?如果存在感興趣的分析物的話，則允許所述感興趣的分析物與所述傳感臂的可暴露區段中的有源探針選擇性結合，以及

-?使用所述光譜傳遞函數以光譜方式記錄光學干涉圖，以由此得出所述樣品的關于所述感興趣的分析物的特性。

10.根據權利要求9所述的用于表征樣品中的感興趣的分析物的方法，其中使所述樣品與集成干涉儀接觸包括使所述樣品與集成干涉儀接觸，其中所述參考臂或所述傳感臂中的至少一者包括被覆蓋區段，當所述干涉儀在使用中時所述被覆蓋區段不與所述樣品相互作用。