[发明专利]集成太赫兹传感器

说明书

系统和方法可提供一种操作在电磁谱的太赫兹区域中的集成小型化传感器。所述集成小型化传感器可检测远程目标，并以非接触方式、非侵入性方式进行操作。在所述集成小型化传感器被使用在生物医学、生理学以及在其中需要生物信号的长时期记录的其它设定中时，众多的信号分析技术可被采用，诸如多普勒雷达技术、吸收波谱法、以及其它技术。

对相关申请的交叉引用

本申请要求对2014年9月27日提交的美国非临时专利申请No. 14/499,115的优先权益。

技术领域

实施例一般涉及太赫兹传感器。更特定地，实施例涉及传送和检测到远程目标的太赫兹电磁谱中的电磁波信号的集成且小型化的传感器。

背景技术

进行心电图（ECG）测量的常规手段可包含将基于湿法（例如，Ag/AgCl）的电极贴附在患者的皮肤的表面之上。心脏活动可然后由体外的装置来记录或显示。电极的贴附和移除可对患者是疼痛和/或不方便的，以及对于施行该测量的医疗专业人员的时间消耗。

类似地，常规的血液葡萄糖监视解决方案可包含刺穿皮肤（通常在手指上）以汲取血液，然后将血液应用到化学活性的一次性测试带。装置可然后对测试带进行分析，以确定血液中的葡萄糖水平。此类手段可被认为是侵入性的，因为其包含刺穿皮肤，这对于某些糖尿病患者每天可发生许多次。简而言之，常规的ECG和血液葡萄糖技术可要求采集信号的侵入性方法以及体积大且难以使用的传感器。

附图说明

通过阅读以下说明书以及附带的权利要求，并通过参考以下的图，实施例的各种优势将变得对于本领域中的技术人员是显而易见的，其中：

图1是依据一实施例的太赫兹传感系统的示例的框图；

图2A-2B是依据实施例的信号分析应用的示例的说明；

图3是依据一实施例的小型化远程太赫兹传感器的示例的侧视图；

图4是依据一实施例的、与传感器交互的方法的示例的流程图；以及

图5是依据一实施例的、闭合回路逻辑架构的示例的流程图。

具体实施方式

现在转向图1，示出了太赫兹（THz）传感系统10，其中集成在光模块14中的第一光混合器（photomixer）12传送电磁谱的太赫兹区域中的外出（outbound）电磁波信号20。光模块14可包括第一激光器32和第二激光器34以激发第一光混合器12。在该实施例中，第一激光器32利用第一激光器驱动器36和第一激光器二极管38来生成带有频率的第一信号40。第二激光器34可包括第二激光器驱动器42和第二激光器二极管44来生成带有频率的第二信号46。第一和第二激光器32、34可被对准到2x2 3dB波导耦合器48，以在每个臂中产生光差拍信号（beat signal）。从第一臂出来的光差拍信号激发第一光混合器12。第一光混合器12可包括第一传导组件50，第一传导组件50在被激发时能够产生振荡的光电流（未示出）。光混合可包括在高带宽光电导体中的外差差频生成。在第一和第二信号40、46之间的差频处，两个连续波激光器的输出能够转换成太赫兹辐射。光混合器可包括或带有金属半导体金属（MSM）界面的光电导组件，或p-i-n光电二极管。基于GaAs的太赫兹装置常常使用前者配置，而InGaAs/InP发射器使用pin结构。激光器辐照可在半导体中创建电子-空穴对。应用偏置电压可然后生成以“拍频”振荡的光电流。