[实用新型]一种基于集成光子技术的SPR传感器

权利要求书

1.一种基于集成光子技术的SPR传感器，包括硅基底、衬底和上包层，其特征在于，还包括夹持于上包层和衬底之间的芯片，所述芯片包括分光器件、光栅结构、金属薄膜、定向耦合器、参考光发射波导、信号光发射波导和光电探测器，所述衬底设置于硅基底之上，所述参考光发射波导的一端连接分光器件的一个出口，另一端垂直于芯片端面向空间发射，所述分光器件的另一个出口连接光栅结构，所述金属薄膜设置于光栅结构之上，光源进入光栅结构后倾斜射入金属薄膜上，所述光栅结构的发射端连接定向耦合器，所述定向耦合器的输出端的一路连接光电探测器，另一路连接信号光发射波导，所述信号光发射波导的输出端垂直于芯片端面向空间发射。

2.根据权利要求1所述的一种基于集成光子技术的SPR传感器，其特征在于，所述分光器件为功分器，所述功分器的输入端输入光信号，功分器的输出端分为两路，一路连接到参考光发射波导，另一路连接到光栅结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于集成光子技术的SPR传感器，其特征在于，所述向空间发射的输出波导之间的距离小于3um。

4.根据权利要求1所述的一种基于集成光子技术的SPR传感器，其特征在于，所述传感器还设有偏振分束器，所述偏振分束器分离出的P光输出连接到分光器件。

5.根据权利要求1所述的一种基于集成光子技术的SPR传感器，其特征在于，所述光栅结构为两端窄中间宽的结构，所述金属薄膜位于光栅结构的中间宽部之上。

6.根据权利要求1所述的一种基于集成光子技术的SPR传感器，其特征在于，所述金属薄膜为金薄膜，厚度为40～60nm。

7.根据权利要求1所述的一种基于集成光子技术的SPR传感器，其特征在于，所述光栅结构为氮化硅光栅，所述光栅结构的周期数为10～15，周期为1～3μm，所述光栅结构的刻蚀深度为70～90nm。

8.根据权利要求1所述的一种基于集成光子技术的SPR传感器，其特征在于，所述光栅结构的出射光倾斜角度为70～80°。

9.根据权利要求1所述的一种基于集成光子技术的SPR传感器，其特征在于，所述光电探测器为硅制成，光电探测器为PIN结构。