【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及光学传感器，并且更具体地说，本公开涉及一种具有刻面光纤的用于干涉测量的光学传感器。
技术介绍
1、基于分析物-抗分析物结合对的成员之间的结合事件的诊断测试广泛用于医学、兽医学、农业和研究应用。通常，此类方法用于检测样品中分析物的存在或量，和/或分析物与抗分析物的结合率。典型的分析物-抗分析物对包括互补的核酸链、抗原-抗体对和受体-受体结合剂，其中分析物可以是该对的任一成员，而抗分析物分子是相对的成员。
2、此类诊断方法通常采用固体表面，该固体表面具有固定的抗分析物分子或材料，样品分析物分子将在限定的检测区特异性地且具有高亲和力地结合到这些分子或材料上。在这种称为固相测定的类型的测定中，固体表面在促进分析物与固定的抗分析物分子结合的条件下暴露于样品。结合事件可以直接检测到，例如通过质量、反射率、厚度、颜色或其它指示结合事件的特征的变化。当例如用发色团、荧光或放射性标记物标记来预先标记出分析物时，该结合事件可以通过检测区处可检测标记的存在和/或量来检测到。替代地，可以在分析物与检测区结合后对分析物进行标记，例如用辅助的荧光标记的抗分析物抗体进行标记。
3、光纤干涉仪测定设备可以设计用以检测与光纤干涉仪测定设备的光纤的端部表面结合的分析物。分析物检测是基于在光纤的端部表面处的厚度的变化，该厚度的变化是由分析物分子与所述表面的结合引起的，该分析物的量越大，则干涉信号中与厚度相关的变化就越大。该干涉信号的变化是由于从在光纤的端部处的光学谐振器层的内表面和外表面反射的光之间的相位偏移引起的，其中外部界面包括
4、干涉仪测定设备将产生光谱的峰和谷（极值）位置的易观察变化，使得在光纤的端部表面处的相对较小的光学厚度变化可以被检测为干涉波长的峰和谷的光谱位置的显著变化。
5、干涉仪测定设备可以包括生物层干涉仪（bli）传感器，该传感器包括光纤，在该光纤的端部处具有光学谐振器层，该光学谐振器层具有端部表面，分析物可以结合到该端部表面以形成生物层。从光学谐振器的内表面和光学谐振器的包含生物层的外表面反射的光的信噪比可以影响到干涉仪测定设备检测生物层中的微小光学厚度变化的能力。
技术实现思路
1、本公开总体上涉及一种具有改进的信噪比的干涉仪测定设备。具体而言，本公开涉及干涉仪测定设备的bli传感器，其被设计用于改进从bli传感器的光学谐振器的表面反射的光的信噪比。本文公开的bli传感器包括刻面光纤，其可以改进光子在光纤干涉仪的光学谐振器面处的空间分布，使得相对于非刻面光纤，提高了从光纤的端部表面反射的光的信噪比。
2、在本公开的一个方面，生物传感器包括具有近端部分和远端部分的刻面光纤。所述近端部分被构造用以接收来自光源的光并将反射的光传送到检测器。所述刻面光纤具有多边形横截面。所述远端部分被构造用以使分析物结合到所述远端部分上，使得从远端部分反射的光基于结合到该远端部分的分析物的厚度而发生相位偏移。
3、在本公开的另一个方面，一种生物传感器包括光纤，所述光纤具有近端部分和远端部分。所述近端部分被构造用以接收来自光源的光，并且被构造用以将反射的光传送到检测器。所述光纤具有多边形横截面。所述远端部分被构造用以使分析物结合到远端部分上，使得从远端部分反射的光基于结合到该远端部分的分析物的厚度而发生相位偏移。
4、在各方面中，所述光纤具有三角形、正方形、五边形、六边形、八边形或十边形横截面。所述光纤可以构造用以散射光，以使光在所述光纤的远端部分中均匀分布。所述光纤可以构造用以在近端部分接收光束，并在其远端部分处均匀分布来自所接收到的光束的光。与具有圆形横截面的光纤相比，所述光纤可以具有改进的信噪比。与具有圆形横截面的光纤相比，所述光纤可以具有增加的灵敏度。
5、在一些方面，该生物传感器包括在远端部分处的光学谐振器。所述光学谐振器可以包括第一反射表面和第二反射表面。所述第一反射表面可以构造用以反射具有第一相位的光，并且所述第二反射表面可以构造用以反射具有第二相位的光，所述第二相位基于结合到该光学谐振器的分析物的厚度而发生相位偏移。
6、在特定方面，该生物传感器包括围绕光纤设置的包层，所述包层可以与该光纤形成光纤组件，使得该光纤组件具有设置在包层内的具有多边形横截面的光纤，该包层在其外直径处具有圆形或卵形横截面。该光纤可以设置在由包层限定的通道内。
7、在本公开的另一个方面，一种生物传感器包括光纤，所述光纤具有近端部分和远端部分。该近端部分被构造用以接收来自光源的光，并且被构造用以将反射的光传送到检测器。该远端部分被构造用以使分析物结合到所述远端部分上，使得从远端部分反射的光基于结合到该远端部分的分析物的厚度而发生相位偏移。该光纤具有设置在第一包层内的刻面纤芯。该刻面纤芯具有纤芯横截面。
8、在某些方面中，第一包层限定光纤的外部横截面。该外部横截面可以是圆形或卵形的。该纤芯横截面可以是三角形、正方形、五边形、六边形、八边形或十边形。
9、在一些方面中，该光纤包括围绕第一包层设置的第二包层。第二包层可以限定外部横截面，所述外部横截面的形状不同于纤芯横截面的形状。所述外部横截面可以是圆形或卵形的。该光纤可以包括在第二包层上的涂层。该涂层可以限定该光纤的外表面。
10、在一些方面中，第一包层由玻璃或石英形成。第二包层可以由玻璃或石英形成。该涂层可以由聚酰胺或聚四氟乙烯形成。第一包层和第二包层可以由相同的材料形成，或由不同材料形成。刻面纤芯和第一包层相彼此结合可以提供光纤的期望数值孔径。
11、在本公开的另一个方面，生物传感器包括具有近端部分和远端部分的刻面光纤。该近端部分被构造用以接收来自光源的光。该刻面光纤被构造用以散射所接收到的光，使得在该刻面光纤的远端部分处的光分布为均匀分布。刻面光纤相对于非刻面光纤可以具有增加的信噪比。该刻面光纤可以包括布置在该包层内的刻面纤芯。该包层可以限定具有圆形或卵形横截面的外表面。
12、在各方面中，本文详述的生物传感器可以包括光纤或光纤组件以及附接到光学耦合器36的毂套，其中光纤或光纤组件从毂套向远侧延伸。所述毂套可以将该光纤或光纤组件的近端与光纤束隔开，所述光纤束提供来自光源的光并将光返回到检测器。
13、在本公开的另一个方面，一种干涉仪装置包括：第一光学波导，其构造用以接收来自光源的光；第二光学波导，其构造用以将反射的光传送到检测器；光学耦合器，其将第一光学波导的远端部分与第二光学波导的远端部分在空间上分开；以及生物传感器，其附接到光学耦合器。该生物传感器包括如本文详述的光纤。
14、在各方面中，所述干涉仪装置包括光源，该光源与第一光学波导光学连通并且被构造用以向第一光学波导提供光。所述光源可以是广谱光源。
15、在一些方面中，所述干涉仪装置包括检测器，该检测器被构造用以接收来自第二光学波导的光。第一光学波导和第二光学波导均可以布置在单根光纤束中。该光纤束可以布置成使得第一光学波导本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物传感器，包括：
2.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述光纤具有三角形、正方形、五边形、六边形、八边形或十边形横截面。
3.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述光纤被构造用以散射光，以使光在所述光纤的所述远端部分中均匀分布。
4.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述光纤被构造用以在近所述端部分接收光束，并使来自所接收的光束的光在所述光纤的所述远端部分处均匀分布。
5.根据权利要求1所述的生物传感器，进一步包括位于所述光纤的所述远端部分处的光学谐振器，所述光学谐振器包括第一反射表面和第二反射表面，所述第一反射表面被构造用以反射具有第一相位的光，并且所述第二反射表面被构造用以反射具有第二相位的光，所述第二相位基于结合到所述光学谐振器的分析物的厚度而发生相位偏移。
6.一种干涉仪装置，包括：
7.一种生物传感器，包括：
8.根据权利要求7的生物传感器，其中，所述第一包层限定所述光纤的外部横截面。
9.根据权利要求8的生物传感器，其中，所述外部横截面是圆形或卵形的
10.根据权利要求7所述的生物传感器，其中，所述核心横截面为三角形、正方形、五边形、六边形、八边形或十边形。
11.根据权利要求7所述的生物传感器，其中，所述光纤包括围绕所述第一包层设置的第二包层，所述第二包层限定外部横截面，所述外部横截面的形状不同于所述纤芯横截面的形状。
12.根据权利要求11所述的生物传感器，其中，所述外部横截面为圆形或卵形的。
13.根据权利要求11所述的生物传感器，其中，所述光纤包括在所述第二包层上的涂层，所述涂层限定所述光纤的外表面。
14.根据权利要求13所述的生物传感器，其中，所述第一包层由玻璃或石英形成，所述第二包层由玻璃或石英形成，并且所述涂层由聚酰胺或聚四氟乙烯形成。
15.根据权利要求11所述的生物传感器，其中，所述第一包层和所述第二包层由相同的材料形成。
16.根据权利要求7所述的生物传感器，其中，所述刻面纤芯和所述第一包层彼此结合以提供所述光纤的期望的数值孔径。
17.一种干涉仪装置，包括：
18.一种生物传感器，包括：
19.根据权利要求18所述的生物传感器，其中，所述刻面光纤相对于非刻面光纤具有增加的信噪比。
20.根据权利要求18所述的生物传感器，其中，所述刻面光纤包括设置在包层内的刻面纤芯，所述包层限定具有圆形或卵形横截面的外表面。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种生物传感器，包括：
2.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述光纤具有三角形、正方形、五边形、六边形、八边形或十边形横截面。
3.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述光纤被构造用以散射光，以使光在所述光纤的所述远端部分中均匀分布。
4.根据权利要求1所述的生物传感器，其中，所述光纤被构造用以在近所述端部分接收光束，并使来自所接收的光束的光在所述光纤的所述远端部分处均匀分布。
5.根据权利要求1所述的生物传感器，进一步包括位于所述光纤的所述远端部分处的光学谐振器，所述光学谐振器包括第一反射表面和第二反射表面，所述第一反射表面被构造用以反射具有第一相位的光，并且所述第二反射表面被构造用以反射具有第二相位的光，所述第二相位基于结合到所述光学谐振器的分析物的厚度而发生相位偏移。
6.一种干涉仪装置，包括：
7.一种生物传感器，包括：
8.根据权利要求7的生物传感器，其中，所述第一包层限定所述光纤的外部横截面。
9.根据权利要求8的生物传感器，其中，所述外部横截面是圆形或卵形的。
10.根据权利要求7所述的生物传感器，其中，所述核心横截面为三角形、正方形、五边形、六边形、八边形或十边形...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤里·克拉索夫，安德雷·克利申，
申请(专利权)人：赛多利斯生物分析仪器公司，
类型：发明
国别省市：
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