详情

原文传递使用干涉仪的生物分子光学传感器

专利名称：	使用干涉仪的生物分子光学传感器
摘要：	本发明涉及一种组合件，其用于基于薄膜光谱干涉检测样品中的分析物。所述组合件包括：发射光信号的光源；检测光信号的光检测器；将所述光源和所述光检测器光学耦合到波导尖端的耦合器；具有耦合侧和传感侧的单块衬底；和在所述波导尖端和所述单块衬底之间的透镜。所述透镜在所述波导尖端和所述单块衬底之间中继光信号。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	万迈医疗仪器有限公司
发明人：	谭洪
专利状态：	有效
申请日期：	2017-10-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201780075366.7
公开号：	CN110036276A
代理机构：	北京商专永信知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	邬玥;方挺
分类号：	G01N21/01(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	美国加利福尼亚州
主权项：	1.一种光学装置，其用于基于薄膜光谱干涉分析样品中的分析物，所述光学装置包含：发射光信号的光源；检测光信号的光检测器；将所述光源和所述光检测器光学耦合到波导尖端的波导；具有耦合侧和传感侧的单块衬底；设置在所述波导尖端和所述单块衬底之间的透镜，其中所述透镜在所述波导尖端和所述单块衬底之间中继光信号；和直接结合到所述单块衬底的所述传感侧的薄膜层，其中所述薄膜层包含包含分析物结合分子层的第一反射表面，和所述薄膜层和所述单块衬底之间的第二反射表面；由此，从所述第一和所述第二反射表面反射到所述波导尖端的光之间的光谱干涉随着所述样品中的分析物分子与所述分析物结合分子结合或分离而变化。 2.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述波导包括分叉光纤，其具有用于从所述光源引导到所述波导尖端的光的第一光纤和用于从所述波导尖端引导到所述光检测器的光的第二光纤。 3.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光检测器是光谱仪。 4.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述单块衬底由玻璃、石英或塑料构成。 5.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光源是发光二极管(LED)，其能够在至少100纳米(nm)的光谱范围内产生光。 6.一种光学装置，其用于基于薄膜光谱干涉分析样品中的分析物，所述光学装置包含：发射光信号的光源；检测光信号的光检测器；具有耦合侧和传感侧的单块衬底；分束器；用于光学耦合所述光源和所述分束器的第一波导，其中所述分束器将光信号从所述第一波导中继到所述单块衬底；用于光学耦合所述光检测器和所述分束器的第二波导，其中所述分束器将光信号从所述单块衬底中继到所述第二波导；直接结合到所述单块衬底的所述传感侧的薄膜层，其中所述薄膜层包含包含分析物结合分子层的第一反射表面，和所述薄膜层和所述单块衬底之间的第二反射表面；由此，从所述第一和所述第二反射表面反射到所述分束器的光之间的光谱干涉随着所述样品中的分析物分子与所述分析物结合分子结合或分离而变化。 7.根据权利要求6所述的光学装置，其进一步包含：所述第一波导和所述分束器之间的第一透镜，其中所述第一透镜将光信号从所述第一波导中继到所述分束器；和所述第二波导和所述分束器之间的第二透镜，其中所述第二透镜将光信号从所述分束器中继到所述第二波导。 8.根据权利要求7所述的光学装置，其中所述第一和第二透镜是聚焦透镜、准直透镜、梯度折射率或渐变折射率(GRIN)透镜，或其组合。 9.根据权利要求6所述的光学装置，其中所述分束器包括由树脂层紧固到一起的两个棱镜。 10.根据权利要求6所述的光学装置，其中所述分束器包括双折射材料，其配置成将光信号分离成不同偏振的光束。 11.根据权利要求6所述的光学装置，其中所述分束器包括可操作以操控光闸的一个或多个液晶组件，以使至少一些光信号被反射且至少一些光信号被透射。 12.一种光学装置，其用于基于薄膜光谱干涉分析样品中的分析物，所述光学装置包含：发射光信号的光源；检测光信号的光检测器；具有耦合侧和传感侧的单块衬底；分束器，其配置成将光信号从所述光源中继到所述单块衬底，和将光信号从所述单块衬底中继到所述光检测器；直接结合到所述单块衬底的所述传感侧的薄膜层，其中所述薄膜层包含包含分析物结合分子层的第一反射表面，和所述薄膜层和所述单块衬底之间的第二反射表面；由此，从所述第一和所述第二反射表面反射到所述分束器的光之间的光谱干涉随着所述样品中的分析物分子与所述分析物结合分子结合或分离而变化。 13.根据权利要求12所述的光学装置，其中所述光源、所述光检测器、所述单块衬底和所述分束器被集成到光子集成电路中。 14.根据权利要求12所述的光学装置，其中所述光源、所述光检测器、所述单块衬底和所述分束器被集成到平面光波电路中。 15.根据权利要求12所述的光学装置，其中所述光源、所述光检测器、所述单块衬底和所述分束器被制造在结晶衬底的表面上。 16.一种光学装置，其用于基于薄膜光谱干涉分析样品中的分析物，所述光学装置包含：发射光信号的光源；检测光信号的光检测器；具有耦合侧和传感侧的单块衬底；波导组合件，其包含：将光信号从所述光源中继到所述单块衬底的第一波导，将反射光信号从所述单块衬底中继到所述光检测器的第二波导，和将所述第一和第二波导在波导组合件尖端附近捆在一起的机械耦合器，光信号通过所述波导组合件尖端传播；设置在所述波导组合件尖端和所述单块衬底之间的透镜，其中所述透镜在所述波导组合件尖端和所述单块衬底之间中继光信号；和直接结合到所述单块衬底的所述传感侧的薄膜层，其中所述薄膜层包含包含分析物结合分子层的第一反射表面，和所述薄膜层和所述单块衬底之间的第二反射表面；由此，从所述第一和所述第二反射表面反射到所述波导组合件尖端的光之间的光谱干涉随着所述样品中的分析物分子与所述分析物结合分子结合或分离而变化。 17.根据权利要求16所述的光学装置，其中所述薄膜层由透明材料构成。 18.根据权利要求16所述的光学装置，其中所述透镜定位在与所述波导组合件尖端相距第一指定距离，并且其中所述透镜定位在与所述单块衬底相距第二指定距离。 19.根据权利要求18所述的光学装置，其中所述第一指定距离和所述第二指定距离是相同的距离。 20.根据权利要求18所述的光学装置，其中所述第一和所述第二指定距离是基于所述透镜的特征，并且其中所述特征选自：外透镜表面的曲率、构成所述透镜的材料或其某一组合。
所属类别：	发明专利