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:
Die Erfindung betrifft ein mikrooptisches Bauelement (10) zur Ankopplung von Laserlicht von Wellenleitern an Mikroresonatoren, das mindestens einen Wellenleiter (21) für Laserlicht und mindestens zwei Mikroresonatoren aufweist, die jeweils in Form eines sich auf einem Fuß (12) befindlichen rotationssymmetrischen Körpers, bevorzugt als Sphäroid oder Toroid (14), ausgestaltet sind, wobei die mindestens zwei Mikroresonatoren auf einem ersten Substrat (1), das mit ersten Seitenwänden (15,16) versehen ist, und der mindestens eine Wellenleiter (21) auf einem zweiten Substrat (2), das mit zweiten Seitenwänden (25,26) versehen ist, derart aufgebracht sind, dass die ersten Seitenwände (15,16) und die zweiten Seitenwände (25,26) fest miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines mikrooptischen Bauelements (10), wobei der mindestens eine Wellenleiter (21), der sich auf dem zweiten Substrat (2) befindet, durch Umdrehen des zweiten Substrates (2) den mindestens zwei Mikroresonatoren, die sich auf dem ersten Substrat (1) befinden, derart angenähert wird, dass sich gleichzeitig die beiden Seitenwände (25,26) des zweiten Substrats (2) den beiden Seitenwänden (15,16) des ersten Substrats (1) so annähern, dass sie fest miteinander verbunden werden.
Abstract:
Methods for covalently modifying surfaces of various substrates are disclosed, along with various substrates having surfaces modified by such methods. Candidate surfaces include various polymeric, siliceous, metallic, allotropic forms of carbon, and semiconductor surfaces. The surfaces are exposed to a reagent, having molecules each comprising a nitrenogenic group and a functionalizing group, in the presence of energized charged particles such as electrons and ions, photons, or heat, which transform the nitrenogenic reagent to a nitrene intermediate. The nitrene covalently reacts with any of various chemical groups present on the substrate surface, thereby effecting nitrene addition of the functionalizing groups to the substrate surface. The functionalizing groups can then participate in downstream chemistry whereby any of a large variety of functional groups, including biological molecules, can be covalently bonded to the surface, thereby dramatically altering the chemical behavior of the surface. Such functionalizations of the surface can be done in a single reactive step or in multiple reactive steps.
Abstract:
Dans l'appareil décrit qui sert à l'analyse immunologique d'un fluide, un faisceau lumineux est dirigé vers un capteur optique pour être transmis à un dispositif optique remplaçable qui réagit à l'indice de réfraction dans sa région de détection qui est exposée au fluide. Une partie de la lumière du faisceau lumineux est transmise via une trajectoire de référence à un premier détecteur. Une autre partie de la lumière est transmise via une trajectoire de détection qui contient la région de détection vers un autre détecteur. Un dispositif de calcul des rapports reçoit le résultat de sortie produit par chacun des détecteurs et fournit un signal en fonction du rapport entre les deux résultats de sortie. Le dispositif optique remplaçable comporte généralement une paire de guides d'ondes à canaux de transmission dans un agencement de couplage directionnel ou une paire de guides d'ondes à canaux de transmission dans un agencement d'interféromètre ou un guide d'ondes à parois ondulées présentant une trajectoire en serpentin.
Abstract:
The present disclosure relates to a device for measuring an optical absorption property of a fluid as function of wavelength. The device comprises a broadband light source for emitting light, a plurality of integrated optical waveguides for guiding this light, and a light coupler for coupling the emitted light into the integrated optical waveguides such that the light coupled into each integrated optical waveguide has substantially the same spectral distribution. The device also comprises a microfluidic channel for containing the fluid, arranged such as to allow an interaction of the light propagating through each waveguide with the fluid in the microfluidic channel. Each integrated optical waveguide comprises an optical resonator for filtering the light guided by the waveguide according to a predetermined spectral component. The spectral component corresponding to each waveguide is substantially different from the spectral component corresponding to another of the waveguides.
Abstract:
Arrays of integrated analytical devices and their methods for production are provided. The arrays are useful in the analysis of highly multiplexed optical reactions in large numbers at high densities, including biochemical reactions, such as nucleic acid sequencing reactions. The devices allow the highly sensitive discrimination of optical signals using features such as spectra, amplitude, and time resolution, or combinations thereof. The devices include an integrated diffractive beam shaping element that provides for the spatial separation of light emitted from the optical reactions.
Abstract:
An optical sensor apparatus includes a light receiving element 12 configured to produce an output according to a light receiving state, and an optical element 13 including a reflecting layer 133 including a metal film, and being arranged such that at least some of incident light on the light receiving element 12 is light that is reflected by the reflecting layer 133. The optical element 13 further includes a corrosion resistant layer 134 for suppressing corrosion of the reflecting layer 133, and the reflecting layer 133 includes a surface covered by the corrosion resistant layer 134 formed by vapor plating.
Abstract:
Methods and apparatus are provided for detecting one or more contaminant particles in an environment with an optical sensor (200). The sensor includes at least one optical waveguide (206,208,210) in a resonant arrangement and a light source (202) positioned in an environment in which the presence of a contaminant particle (230) is sought to be determined. The at least one optical waveguide is of a diameter that an evanescent tail of the lightwave (204) extending there through extends into the environment and is reactive to at least one contaminant particle in the surrounding environment. A detector (226) is positioned to receive light indicative of the sharpness of the optical resonance lineshape of the optical resonator at a preselected optical wavelength. The detected information determines the specific contaminant particle in the environment and the concentration of the contaminant particle in the environment.
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.