Abstract:
Ein optischer Sensor (1) mit einer integriert optischen Anordnung weist einen Wellenleiter (4) sowie wenigstens ein bei diesem Wellenleiter angeordnetes Beugungsgitter (5) auf. Über das Beugungsgitter kann Licht in den Wellenleiter eingekoppelt werden. Im Reflektionsbereich des Beugungsgitters wird unter dem Strahlwinkel, für den die Koppelbedingungen und damit die Beugung in den Wellenleiter erfüllt ist, ein Teil des Lichtes durch den Wellenleiter abgeleitet, so daß unter diesem Winkel eine dunkle Linie (14) entsteht, deren Lage ausgewertet wird. Das Meßergebnis wird durch die effektive Brechzahl beeinflußt. Diese wiederum ist unter anderem abhängig von der Meßsubstanz (9). Zur Vermeidung aufwendiger Justiereinrichtungen für den Einkoppellichtstrahl (12) ist ein konvergentes Einkoppel-Lichtstrahlenbündel (13) vorgesehen, das den zum Beugungsgitter (5) passenden Einkoppellichtstrahl überdeckt bzw. beinhaltet. Dadurch ist der Einstrahlwinkel des Lichtstrahlenbündels (13) weitestgehend unkritisch, wobei in vorteilhafter Weise gegebenenfalls auftretende Lageverschiebungen keinen nachteiligen Einfluß auf das Meßergebnis haben.
Abstract:
Die Erfindung betrifft eine Lichtleitvorrichtung (102) zum Leiten eines Lichtstrahls (108) zwischen einer Lichtquelle (107) und einer Messeinheit (114) zum Messen einer Gas- oder Stoffkonzentration. Die Lichtleitvorrichtung (102) umfasst einen Lichtleiter (104) mit zumindest einem der Lichtquelle (107) zugewandten oder zuwendbar anordenbaren Einkoppelabschnitt (106) zum Einkoppeln des Lichtstrahls (108) und einem der Messeinheit (114) zugewandten oder zuwendbar anordenbaren Auskoppelabschnitt (110) zum Auskoppeln des Lichtstrahls (108). Der Lichtleiter (104) ist ausgebildet, um den Lichtstrahl (108) durch Totalreflexion an einer Grenzfläche zu einem den Lichtleiter (104) umgebenden Fluidoder Material, das eine kleinere Brechzahl als der Lichtleiter (104) aufweist, zwischen dem Einkoppelabschnitt (106) und dem Auskoppelabschnitt (110) zu leiten. Ferner weist die Lichtleitvorrichtung (102) eine Halteeinrichtung (120 )auf, die ausgebildet ist, um den Lichtleiter (104) derart in dem Fluid zu halten, dass zumindest ein Hauptanteil einer Oberfläche des Lichtleiters (104) Kontakt mit dem Fluid hat.
Abstract:
A chip-scale, reusable sensor can detect aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylenes (BTEX), rapidly in water without sample preparation. The device is capable of real-time, continuous monitoring for BTEX solutes, which diffuse into a film, such as a polymer, on the sensors surface. In operation, BTEX analytes concentrate in the film, causing an increase in refractive index, which modulates evanescent coupling into the chips integrated photodetector array. Integration of the photodetector array simplifies system instrumentation and permits incorporation of an on-chip photocurrent reference region in the immediate vicinity of the sensing region, reducing drift due to temperature fluctuations. In some examples, the chip responds linearly for BTEX concentrations between 1 ppm and 30 ppm, with a limit of detection of 359 ppb, 249 ppb, and 103 ppb for benzene, toluene, and xylene in water, respectively.
Abstract:
The present invention relates to a detection device for detecting target substances in samples. The device comprises a substrate (1) with at least one planar waveguide laser (2) in or on said substrate (1), said waveguide laser (2) having a gain medium (5) for up-conversion or for down-conversion. A top layer (3) of said waveguide laser (2) forms at least part of a surface of said substrate (1) and allows formation of an evanescent wave in a sample contacting said surface. A structure is applied on said top layer (3) to define an array of probe regions (4) on said top layer (3), said probe regions (4) consisting of a coating of probe materials for sensing said target substances to be detected. The present detection device allows a parallel detection of target substances with a highly integrated design.
Abstract:
Devices, systems, and methods for enhancing Raman spectroscopy and hyper-Raman are disclosed. A molecular analysis device (100', 100") for performing Raman spectroscopy comprises a substrate (110) and a laser source (120) disposed on the substrate (110). The laser source (120) may be configured for generating a laser radiation (125), which may irradiate an analyte (31 ) disposed on a Raman enhancement structure (300). The Raman enhancement structure (300) may be disposed in a waveguide (130). The molecular analysis device (100', 100") also includes a wavelength demultiplexer (240) and radiation sensors (290) disposed on the substrate (110) and configured for receiving a Raman scattered radiation (160), which may be generated by the irradiation of the analyte (310) and Raman enhancement structure (300).
Abstract:
In a method of determining the refractive index of a gaseous, liquid or solid sample, preferably a gaseous or liquid sample, there is used a waveguide resonator (1) which includes an open waveguide (4) and a closed waveguide (5) located adjacent the open waveguide. The sample is brought to the vicinity of the closed waveguide (5) so as to influence the proximal surroundings of the waveguide and therewith its effective refractive index. Light derived from a light source (9) is coupled to one end of the open waveguide (4) and transmitted light is measured at the other end of the open waveguide to establish the influence of the sample on the resonance wavelength and therewith determine the refractive index of the sample or a sample-related refractive index difference. A device for carrying out the method includes a waveguide resonator having a sample contact area (12) adjacent the closed waveguide (5) of the waveguide resonator.
Abstract:
In apparatus useful in immunoassay of a fluid, light is directed to an optical sensor wherein the light is transmitted to a replaceable optical device that is responsive to index of refraction in a sensing region thereof that is exposed to the fluid. One portion of the light is transmitted via a reference path to a first detector. Another portion of the light is transmitted via a sensing path that includes the sensing region to another detector. A ratioing device receives an output from each detector and provides a signal responsive to the ratio of the outputs. The replaceable optical device typically comprises a pair of channel waveguides in directional coupling arrangement, or a pair of channel waveguides in an interferometer arrangement, or a ridge waveguide having a serpentine path.
Abstract in simplified Chinese:一种用于样本之侦测设备,包括一影像传感器、一导光结构、以及一承载设备。影像传感器包括一传感区域以及环绕于传感区域之一非传感区域。导光结构设置于影像传感器。导光结构包括一中央引导部、一反射层、以及多个第一引导部。中央引导部位于传感区域之上。反射层设置于影像传感器,包括位于非传感区域上之多个信道。第一引导部位于信道之内且连接于中央引导部以及导光结构之一侧面。承载设备设置于导光结构,具有位于传感区域之多个容置槽。每一容置槽用以容纳一样本。
Abstract in simplified Chinese:本发明提供一种多气体传感设备,利用平面光波导线路建构具有传感信道与参考信道之多气体传感平台,可大幅薄型化气体传感器结构,并提高气体传感器的准确度、长期稳定性及缩短响应时间。可广泛应用于工厂作业场所安全监测、作业员安全、厂区灾害预警、限制区域安全检测、管线侦漏、环保汽電單車废气检测及居家环境品质监测。