CN107110994A - 集成太赫兹传感器 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

集成太赫兹传感器
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。
与第一光电导组件50相关联的第一天线52可将振荡的光电流（未示出）转变成太赫兹区域中的被传送的外出电磁波信号20。第一透镜58（见图3）可关联于第一天线52和第一光混合器12，以对外出电磁波信号20进行校准并将其引导到远程目标18（见图2A和2B）。透镜58（见图3）可在第一混频器12处直接沉积在第一天线52上。另外，透镜58（见图3）可以是离散的微机器制造（micro-machined）单元或离散的模制单元之一。所示出的外出电磁波信号20接触远程目标18（见图2A和2B），并被反射回为太赫兹区域中的进入（inbound）电磁波信号22。
第二光混合器16可被集成在光模块14中，以检测太赫兹区域中的进入电磁波信号22，其由外出电磁波信号20从远程目标18进行反射而被生成（见图2）。第二光混合器16可包括第二光电导组件54和第二天线56，以检测太赫兹区域中的进入反射电磁波信号22。第二透镜（未示出）可关联于第二天线56，以聚焦太赫兹区域中的进入电磁波信号22。
集成电模块24可被耦合72到光模块14，并可包括处理器62来处理太赫兹区域中的进入电磁波信号22。电模块24可以是集成芯片。可被用来校准外出电磁波信号20的透镜58（见图3）可被耦合72到电模块24，并使用标准的半导体过程来形成在该集成芯片的背侧。电模块24可包括激光器驱动器电路（未示出）、数据放大电路64、过滤电路66、以及模拟到数字转换电路68，以协助对进入和外出电磁波信号22、20的处理。
图2A-2B展示了可被第二光混合器16用来协助检测进入电磁波信号22的各种科学技术。例如，图2A描述了其中皮肤和软组织被用作为远程目标28的情形。在该实施例中，第二混频器16（图1）使用吸收波谱法（spectroscopy）来检测血液葡萄糖水平。血液葡萄糖是一种测试在糖尿病患者体内的血液中的葡萄糖的浓度（血糖）的方法。在图2A中，检测是基于吸收波谱法，其中太赫兹信号被患者皮肤或软组织所吸收。反射和透射波谱法都可以被用来确定血液葡萄糖水平。所示出的检测手段示出了对毛细血管中血液葡萄糖水平的高灵敏性。在该实施例中，与皮肤或软组织的交互是远程的且是以非接触方式进行的。
在图2B中，实施例描述了其中患者的胸部是远程目标18的情形。在该示例中，第二光混合器16（图1）采用多普勒雷达技术来检测和协助确定心率、呼吸率以及心电图中的心脏活动。ECG（其是患者的心脏的电活动的记录）用来确定重要的医疗体征（如心率）以及心脏疾病的症状的原因。在该示例中，集成且小型化的电-光装置发射太赫兹区域中的电磁波，以从范围从几厘米到若干米的距离来远程地检测人的心率和ECG。该检测基于多普勒雷达原理，包括对被传送信号进行反射的带有周期性运动的目标，其中被传送信号的相位被该目标随时间变化的位置所调制。当该目标是人的胸部时，反射的信号可含有关于由于心跳和呼吸所引起的胸部位移的信息。从胸部的运动中不仅可以抽取出ECG，而且还可以抽取出呼吸率。因此，重要的体征诸如心率和呼吸率能够远程地且以非接触方式来被检测。另外，该实施例可被植入织物、墙壁等中，以用于重要体征的持续监视或以用于人的存在检测。
现在转向图3，示出了小型化远程传感器70，其中传感器70包括不仅具有光模块60a而且具有电模块60b的集成芯片60（60a、60b）。光模块60a可具有与先前所讨论的光模块14（图1）的结构和/或功能类似的结构和/或功能，且电模块60b可具有与先前所讨论的电模块24（图1）的结构和/或功能类似的结构和/或功能。在图3中，光和电模块60a、60b二者可集成在形成集成芯片60的基底上。光模块60a可通过使用引线接合来被耦合72到电模块60b。光模块60a还可通过倒装芯片接合技术来被耦合72到电模块60b。光模块60a可包括透镜58和59来校准/聚焦太赫兹区域中的传送的外出/接收的进入电磁波信号20和22。透镜58和59也可以是离散单元以及从集成芯片60被解耦（未示出）。第一天线52可直接关联于第一光电导组件50，以通过位于电模块60b上的透镜58来校准外出电磁波信号20。所示出的电模块60b包括用于激光器驱动器（未示出）和数据放大64、过滤66、以及模拟到数字转换68的电路。更多的电路功能块可被添加到电芯片60b，诸如处理器62（见图1），以控制前面所提及的电功能。
图4列出了与太赫兹传感器交互的方法90。方法90可在传感系统10（诸如图1中已描述的那个）中实现。更特定地，方法90可被实现为被存储在机器或非暂态计算机可读存储媒体中的逻辑指令集合中的一个或更多模块，且包括在可配置逻辑（诸如，例如可编程逻辑阵列（PLA）、现场可编程门阵列（FPGA）、复杂可编程逻辑装置（CPLD））中的、在使用电路技术的固定功能硬件逻辑（诸如，例如专用集成电路（ASIC）、互补金属氧化物半导体（ICMOS）或晶体管-晶体管逻辑（TTL）技术、或其的任一组合）中的随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、固件、闪速存储器等。
所示出的处理框88通过使用先前所讨论的3dB波导耦合器来对准来自两个连续波激光器的输出。在框84中，来自框88的输出被传送到第一光混合器且被进行光混合以产生太赫兹区域中的外出电磁波信号。在框78中，外出电磁波信号被传送到远程目标。在框86中，外出电磁波从远程目标被反射回为进入电磁波信号，且被第二光混合器进行光混合。对太赫兹区域中的进入电磁波信号的检测可在框80中通过使用关联于电模块的第二光混合器来完成。正如在所示出的框82中描绘的，电模块对由第二光混合器所检测的进入电磁波信号进行处理，以产生可辨别的输出。电模块可包括适当的数据放大、过滤以及模拟到数字转换电路来执行对进入电磁波信号的处理。
图5示出计算系统76，其可以是处理进入和外出电磁波信号22、20的网络的部分。在所示出的示例中，小型化的远程传感器70可被用来检测人的心率和ECG（使用ECG控制器110a来处理）、人的血液葡萄糖水平（使用血液葡萄糖控制器100b来处理）、以及连续监视诸如心率和呼吸率的人的重要体征（使用人存在控制器100c来处理）。来自小型化远程传感器70的信号92可被传送到输入/输出（IO）模块94。所示出的IO模块94起到主机控制器的功能，且与可包括逻辑98的系统处理器96通信。取决于预期的用途，逻辑98可参与（engage）ECG控制器100a、血液葡萄糖控制器100b、或人存在控制器100c，以处理来自IO模块94的信号。IO模块94可包括一个或更多硬件电路块（例如，智能放大器、模拟到数字转换、集成传感器集线器（hub））来支持信号处理功能。系统存储器96可包括双数据率（DDR）同步动态随机存取存储器（SDRAM，例如DDR3 SDRAM JEDEC标准JESD79-3C，2008年4月）模块。系统存储器96的模块可被结合到单列直插式存储器模块（SIMM）、双列直插式存储器模块（DIMM）、小轮廓DIMM（SODIMM）等中。集成存储器控制器（IMC）102可被用来和系统存储器96通信。
另外的注释与示例：
示例1可包括一种计算系统，用来控制集成太赫兹传感器，包括：第一光混合器，集成在光模块中，用来将太赫兹区域中的外出电磁波信号传送到远程目标；第二光混合器，集成在所述光模块中，用来检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号；以及电模块，耦合到所述光模块，用来处理所述进入电磁波信号。
示例2可包括示例1的所述计算系统，其中所述光模块包括第一激光器和第二激光器来激发所述第一光混合器。
示例3可包括示例2的所述计算系统，其中所述第一激光器包括第一激光器驱动器和第一二极管，以生成带有频率的第一信号。
示例4可包括示例2的所述计算系统，其中所述第二激光器包括第二激光器驱动器和第二激光器二极管，以生成带有频率的第二信号。
示例5可包括示例2的所述计算系统，其中所述光模块包括对准所述第一和第二激光器的3dB波导耦合器。
示例6可包括示例1的所述计算系统，其中所述第一光混合器包括产生振荡光电流的第一光电导组件，以及将所述振荡光电流转变成太赫兹区域中的所传送的外出电磁波信号的第一天线。
示例7可包括示例1的所述计算系统，其中所述第二光混合器包括第二光电导组件和第二天线，以检测太赫兹区域中的所述进入反射电磁波信号。
示例8可包括示例1的所述计算系统，其中所述光模块包括第一和第二透镜，以校准/聚焦所传送的外出/进入电磁波信号。
示例9可包括示例8的所述计算系统，其中所述第一和第二透镜被耦合到所述电模块。
示例10可包括示例7或8的所述计算系统，其中所述第一和第二透镜是离散的微机器制造单元或离散的模制单元之一。
示例11可包括示例1的所述计算系统，其中所述电模块是带有处理器的集成芯片，包括激光器驱动器电路、数据放大电路、过滤电路、以及模拟到数字转换电路。
示例12可包括示例1的所述计算系统，其中所述第二光混合器要使用吸收波谱法来确定与患者的皮肤和软组织相关联的血液葡萄糖水平。
示例13可包括示例1的所述计算系统，其中所述第二光混合器要使用多普勒雷达技术来确定与患者的胸部相关联的心率、呼吸率、以及心电图活动。
示例14可包括一种小型化远程传感器，包括：光模块，用来传送太赫兹区域中的外出电磁波信号，以及检测来自目标的太赫兹区域中的进入反射电磁波信号；电模块，用来处理太赫兹区域中的所传送的和所反射的电磁波信号二者；以及联结器，连接所述光模块和所述电模块。
示例15可包括示例14的所述远程传感器，其中所述联结器是引线接合。
示例16可包括示例13或14的所述远程传感器，其中所述联结器是倒装芯片接合。
示例17可包括示例14的所述远程传感器，其中所述光模块进一步包括第一和第二透镜，以校准/聚焦太赫兹区域中的所传送的外出/进入电磁波信号。
示例18可包括一种用来与传感器交互的方法，包括：将太赫兹区域中的外出电磁波信号从集成光模块传送到远程目标，检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号，以及在耦合到所述光模块的集成电模块中处理由所述外出电磁波信号从所述远程目标被反射而生成的太赫兹区域中的所述进入电磁波信号。
示例19可包括示例18的所述方法，进一步包括通过从第一光混合器对输出光电流进行光混合来生成所传送的外出电磁波信号。
示例20可包括示例18的所述方法，进一步包括通过从第二光混合器对输入光电流进行光混合来检测所反射的进入电磁波信号。
示例21可包括示例18的所述方法，进一步包括通过使用3dB波导耦合器对准来自两个连续波激光器的输出来生成所传送的外出电磁波信号。
示例22可包括至少一个非暂态计算机可读存储媒体，其包括指令的集合，所述指令在被计算系统所执行时，引起所述计算系统：将太赫兹区域中的外出电磁波信号从集成光模块传送到远程目标，检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号，以及在耦合到所述光模块的集成电模块中处理由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的所述进入电磁波信号。
示例23可包括示例22的所述至少一个非暂态的计算机可读存储媒体，其中所述指令在被执行时通过从第一光混合器对输出光电流进行光混合来生成所传送的电磁波信号。
示例24可包括示例22的所述至少一个非暂态的计算机可读存储媒体，其中所述指令在被执行时通过从第二光混合器对输入光电流进行光混合来检测所反射的进入电磁波信号。
示例25可包括示例22的所述至少一个非暂态的计算机可读存储媒体，其中所述指令在被执行时通过使用3dB波导耦合器对准来自两个连续波激光器的输出来生成所传送的外出电磁波信号。
因而，前面所提及的技术能够提供以非接触方式的从目标被反射的太赫兹区域中的电磁波信号的远程检测。检测能够基于多普勒雷达原理、吸收波谱法等，用来在生物医学传感和生理学研究领域中进行协助，特别是在需要生物信号的长时期记录时。
实施例可应用于与所有类型的半导体集成电路（IC）芯片的使用。这些IC芯片的示例包括但不限制于处理器、控制器、芯片集组件、可编程逻辑阵列、存储器芯片、网络芯片、芯片上系统（SoC）、SSD/NAND控制器ASIC等。另外，在所述图的一些中，信号导体线用线来表示。一些可以是不同的，以指示更多的构成信号路径；具有编号标签，以指示构成信号路径的编号；和/或具有在一个或更多端的箭头，以指示初始的信息流动方向。然而，这不应当以限制性的方式来被直译。相反地，此类添加的细节可连同一个或更多示范实施例被用来促进电路的更容易的理解。任何所表示的信号线，无论其是否具有另外的信息，可实际包括可在多个方向上进行传播的一个或更多信号，且其可采用任一适合类型的信号方案来实现，例如，采用不同对来实现的数字或模拟线、光纤线、和/或单端线。
示例尺寸/模块/值/范围可已被给出，虽然实施例并不限制于是相同的。当制造技术（例如，照相平版印刷术）随时间而成熟时，期待更小尺寸的装置能够被制造。另外，为了说明和讨论的简化，且也使得不令实施例的某些方面难以理解，到IC芯片熟知的电源/接地连接以及其它组件可被示出或可以不被示出在图内。进一步地，布置可以框图的形式来示出，以便避免使实施例难以理解，而且也鉴于关于此类框图布置的实现的细节高度取决于实施例要在其内被实现的平台这一事实，即，此类细节应当很好地位于本领域中的技术人员的眼界之内。在陈述具体细节（例如，电路）以便于描述示例实施例的地方，对本领域中的技术人员应当是显而易见的是，实施例能够在没有这些具体细节的情况下或采用这些具体细节的变型来被实践。因此，本描述要被认为是说明性的而不是限制性的。
术语“耦合”可在本文中被用来指代在被讨论的组件之间的任一类型的联系（直接的或间接的），且可被应用到电的、机械的、流体的、光的、电磁的、电机的、或其它的连接。另外，术语“第一”、“第二”等可在本文中只是用来促进讨论，且不携带特定的时间或年代顺序的意义，除非另有指示。
在本申请中和权利要求中被使用时，被术语“中的一个或更多”所联合的项目的列表可意味着所列项目的任一组合。例如，短语“A、B或C中的一个或更多”可意味着A、B、C；A和B；A和C；B和C；或A、B和C。
本领域中的那些技术人员将从前面的描述领会到，实施例的广泛技术能够以各种形式来实现。因此，尽管实施例连同其的特定示例已被描述，但实施例的真正范畴不应当被如此限制，因为在研究了图、说明书以及随附权利要求之后，其它修改将变得对技术人员是显而易见的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种电磁传感系统，包括：
第一光混合器，集成在光模块中，用来将太赫兹区域中的外出电磁波信号传送到远程目标；
第二光混合器，集成在所述光模块中，用来检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号；以及
电模块，耦合到所述光模块，用来处理所述进入电磁波信号。
2.如权利要求1所述的电磁传感系统，其中所述光模块包括第一激光器和第二激光器来激发所述第一光混合器。
3.如权利要求2所述的电磁传感系统，其中所述第一激光器包括第一激光器驱动器和第一激光器二极管，以生成带有频率的第一信号。
4.如权利要求2所述的电磁传感系统，其中所述第二激光器包括第二激光器驱动器和第二激光器二极管，以生成带有频率的第二信号。
5.如权利要求2所述的电磁传感系统，其中所述光模块包括对准所述第一和第二激光器的3dB波导耦合器。
6.如权利要求3或4所述的电磁传感系统，其中所述光模块包括对准所述第一和第二激光器的3dB波导耦合器。
7.如权利要求1所述的计算系统，其中所述第一光混合器包括：第一光电导组件，该组件产生振荡光电流；以及第一天线，该天线将所述振荡光电流转变成太赫兹区域中的所传送的外出电磁波信号。
8.如权利要求1所述的计算系统，其中所述第二光混合器包括第二光电导组件和第二天线，以检测太赫兹区域中的所述进入反射电磁波信号。
9.如权利要求1所述的计算系统，其中所述光模块包括第一/第二透镜，以对所传送的外出/进入电磁波信号进行校准/聚焦。
10.如权利要求7或8所述的计算系统，其中所述光模块包括第一/第二透镜，以对到所述目标的所传送的外出/进入电磁波信号进行校准/聚焦。
11.如权利要求9所述的计算系统，其中所述第一和第二透镜被耦合到所述电模块。
12.如权利要求9所述的计算系统，其中所述第一和第二透镜是离散的微机器制造单元或离散的模制单元之一。
13.如权利要求1所述的计算系统，其中所述电模块是带有处理器的集成芯片，所述电模块包括激光器驱动器电路、数据放大电路、过滤电路、以及模拟到数字转换电路。
14.如权利要求1所述的计算系统，其中所述第二光混合器要使用吸收波谱法来确定与患者的皮肤和软组织相关联的血液葡萄糖水平。
15.如权利要求1所述的计算系统，其中所述第二光混合器要使用多普勒雷达技术来确定与患者的胸部相关联的心率、呼吸率、以及心电图活动。
16.如权利要求13或14所述的计算系统，其中所述第二光混合器要使用多普勒雷达技术来确定与患者的胸部相关联的心率、呼吸率、以及心电图活动。
17.一种小型化远程传感器，包括：
光模块，用来将太赫兹区域中的外出电磁波信号传送到目标，以及检测来自所述目标的太赫兹区域中的进入反射的电磁波信号；
电模块，用来处理太赫兹区域中的所传送的和所反射的电磁波信号二者；以及
联结器，连接所述光模块和所述电模块。
18.如权利要求17所述的小型化远程传感器，其中所述联结器部件是引线接合。
19.如权利要求17所述的小型化远程传感器，其中所述联结器部件是倒装芯片接合。
20.如权利要求17所述的小型化远程传感器，其中所述光模块进一步包括第一/第二透镜，以对太赫兹区域中的所传送的外出/进入电磁波信号进行校准/聚焦。
21.一种与传感器交互的方法，包括：
将太赫兹区域中的外出电磁波信号从集成光模块传送到远程目标；
检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号；以及
在耦合到所述光模块的集成电模块中，处理由所述外出电磁波信号从所述远程目标被反射而生成的太赫兹区域中的所述进入电磁波信号。
22.如权利要求21所述的方法，进一步包括通过从第一光混合器对输出光电流进行光混合来生成所传送的外出电磁波信号。
23.如权利要求21所述的方法，进一步包括通过从第二光混合器对输入光电流进行光混合来检测所反射的进入电磁波信号。
24.如权利要求21所述的方法，进一步包括通过使用3dB波导耦合器对准来自两个连续波激光器的输出来生成所传送的外出电磁波信号。
25.至少一个非暂态计算机可读存储媒体，包括指令的集合，所述指令在被计算系统执行时，引起所述计算系统：
将太赫兹区域中的外出电磁波信号从集成光模块传送到远程目标；
检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号；以及
在耦合到所述光模块的集成电模块中，处理由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的所述进入电磁波信号。

Claims (25)

1.一种电磁传感系统，包括：
第一光混合器，集成在光模块中，用来将太赫兹区域中的外出电磁波信号传送到远程目标；
第二光混合器，集成在所述光模块中，用来检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号；以及
电模块，耦合到所述光模块，用来处理所述进入电磁波信号。
2.如权利要求1所述的计算系统，其中所述光模块包括第一激光器和第二激光器来激发所述第一光混合器。
3.如权利要求2所述的计算系统，其中所述第一激光器包括第一激光器驱动器和第一激光器二极管，以生成带有频率的第一信号。
4.如权利要求2所述的计算系统，其中所述第二激光器包括第二激光器驱动器和第二激光器二极管，以生成带有频率的第二信号。
5.如权利要求2所述的计算系统，其中所述光模块包括对准所述第一和第二激光器的3dB波导耦合器。
6.如权利要求3或4所述的计算系统，其中所述光模块包括对准所述第一和第二激光器的3dB波导耦合器。
7.如权利要求1所述的计算系统，其中所述第一光混合器包括：第一光电导组件，该组件产生振荡光电流；以及第一天线，该天线将所述振荡光电流转变成太赫兹区域中的所传送的外出电磁波信号。
8.如权利要求1所述的计算系统，其中所述第二光混合器包括第二光电导组件和第二天线，以检测太赫兹区域中的所述进入反射电磁波信号。
9.如权利要求1所述的计算系统，其中所述光模块包括第一/第二透镜，以对所传送的外出/进入电磁波信号进行校准/聚焦。
10.如权利要求7或8所述的计算系统，其中所述光模块包括第一/第二透镜，以对到所述目标的所传送的外出/进入电磁波信号进行校准/聚焦。
11.如权利要求9所述的计算系统，其中所述第一和第二透镜被耦合到所述电模块。
12.如权利要求9所述的计算系统，其中所述第一和第二透镜是离散的微机器制造单元或离散的模制单元之一。
13.如权利要求1所述的计算系统，其中所述电模块是带有处理器的集成芯片，所述电模块包括激光器驱动器电路、数据放大电路、过滤电路、以及模拟到数字转换电路。
14.如权利要求1所述的计算系统，其中所述第二光混合器要使用吸收波谱法来确定与患者的皮肤和软组织相关联的血液葡萄糖水平。
15.如权利要求1所述的计算系统，其中所述第二光混合器要使用多普勒雷达技术来确定与患者的胸部相关联的心率、呼吸率、以及心电图活动。
16.如权利要求13或14所述的计算系统，其中所述第二光混合器要使用多普勒雷达技术来确定与患者的胸部相关联的心率、呼吸率、以及心电图活动。
17.一种小型化远程传感器，包括：
光模块，用来将太赫兹区域中的外出电磁波信号传送到目标，以及检测来自所述目标的太赫兹区域中的进入反射的电磁波信号；
电模块，用来处理太赫兹区域中的所传送的和所反射的电磁波信号二者；以及
联结器，连接所述光模块和所述电模块。
18.如权利要求17所述的小型化远程传感器，其中所述联结器部件是引线接合。
19.如权利要求17所述的小型化远程传感器，其中所述联结器部件是倒装芯片接合。
20.如权利要求17所述的小型化远程传感器，其中所述光模块进一步包括第一/第二透镜，以对太赫兹区域中的所传送的外出/进入电磁波信号进行校准/聚焦。
21.一种与传感器交互的方法，包括：
将太赫兹区域中的外出电磁波信号从集成光模块传送到远程目标；
检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号；以及
在耦合到所述光模块的集成电模块中，处理由所述外出电磁波信号从所述远程目标被反射而生成的太赫兹区域中的所述进入电磁波信号。
22.如权利要求21所述的方法，进一步包括通过从第一光混合器对输出光电流进行光混合来生成所传送的外出电磁波信号。
23.如权利要求21所述的方法，进一步包括通过从第二光混合器对输入光电流进行光混合来检测所反射的进入电磁波信号。
24.如权利要求21所述的方法，进一步包括通过使用3dB波导耦合器对准来自两个连续波激光器的输出来生成所传送的外出电磁波信号。
25.至少一个非暂态计算机可读存储媒体，包括指令的集合，所述指令在被计算系统执行时，引起所述计算系统：
将太赫兹区域中的外出电磁波信号从集成光模块传送到远程目标；
检测由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的进入电磁波信号；以及
在耦合到所述光模块的集成电模块中，处理由所述外出电磁波信号从所述远程目标进行反射而生成的太赫兹区域中的所述进入电磁波信号。
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