IT202100032963A1 - Dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido. - Google Patents
Dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido. Download PDFInfo
- Publication number
- IT202100032963A1 IT202100032963A1 IT102021000032963A IT202100032963A IT202100032963A1 IT 202100032963 A1 IT202100032963 A1 IT 202100032963A1 IT 102021000032963 A IT102021000032963 A IT 102021000032963A IT 202100032963 A IT202100032963 A IT 202100032963A IT 202100032963 A1 IT202100032963 A1 IT 202100032963A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- optical
- optically coupled
- output
- photonic circuit
- resonator
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 115
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims description 62
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 829
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 134
- 239000013076 target substance Substances 0.000 claims description 43
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 10
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
- G01N21/7746—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides the waveguide coupled to a cavity resonator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/45—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length using interferometric methods; using Schlieren methods
- G01N2021/458—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length using interferometric methods; using Schlieren methods using interferential sensor, e.g. sensor fibre, possibly on optical waveguide
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
- G01N21/253—Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
- G02B6/29335—Evanescent coupling to a resonator cavity, i.e. between a waveguide mode and a resonant mode of the cavity
- G02B6/29338—Loop resonators
- G02B6/29343—Cascade of loop resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
DISPOSITIVO OPTO-ELETTRONICO
PER LA RILEVAZIONE DI SOSTANZE DISPERSE IN UN FLUIDO
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido.
Nello stato dell?arte, sono noti numerosi esempi di dispositivi opto-elettronici per la rilevazione di una sostanza obiettivo dispersa in un fluido.
Alcuni dispositivi di tipo noto utilizzano un sistema di rilevazione a catena chiusa per rilevare la sostanza obiettivo.
Un dispositivo di rilevazione di questo tipo ? descritto nella domanda di brevetto WO2018/134348A1. Tale dispositivo comprende un risuonatore ottico avente un percorso ottico che attraversa una regione attiva in grado di assorbire selettivamente la sostanza da rilevare. Un anello di controllo a catena chiusa consente ad una sorgente luce di emettere una radiazione luminosa con lunghezza d?onda agganciata alla lunghezza d?onda di risonanza del risuonatore ottico.
Pur presentando indubbi vantaggi in termini di accuratezza e risoluzione di misura, le soluzioni di questo tipo, attualmente disponibili, sono poco adatte per realizzare dispositivi optoelettronici ?multi-sensing? in grado di rilevare in parallelo sostanze diverse tra loro, analizzare diversi campioni di sostanza contemporaneamente oppure eseguire pi? analisi di uno stesso campione di sostanza.
Per realizzare un dispositivo opto-elettronico ?multi-sensing?, infatti, sarebbe necessario predisporre una batteria di emettitori laser con lunghezza d?onda modulabile in parallelo. Ci? comporterebbe costi industriali inaccettabili. Inoltre, gli ingombri complessivi del dispositivo di rilevazione sarebbero cos? rilevanti da pregiudicare un agevole impiego del dispositivo di rilevazione.
Compito principale della presente invenzione ? fornire un dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido che consenta di superare gli inconvenienti sopra citati.
All?interno di questo compito, uno degli scopi della presente invenzione ? fornire un dispositivo opto-elettronico ?multi-sensing? in grado di eseguire in parallelo molteplici rilevazioni di sostanze disperse in un fluido, ad esempio per rilevare pi? sostanze disperse in un fluido, per analizzare diversi campioni di sostanza contemporaneamente oppure per eseguire pi? analisi su uno stesso campione di sostanza.
Un altro scopo della presente invenzione ? fornire un dispositivo di opto-elettronico che offra elevate prestazioni in termini di accuratezza, risoluzione di misura e tempi di risposta nella rilevazione di ciascuna sostanza d?interesse.
Un altro scopo della presente invenzione ? fornire un dispositivo opto-elettronico che presenti ingombri ridotti e che sia di semplice utilizzo pratico.
Non ultimo scopo della presente invenzione, ? fornire un dispositivo optoelettronico che sia di semplice produzione industriale, a costi economicamente competitivi.
Questo compito e questi scopi, nonch? altri scopi che appariranno evidenti dalla successiva descrizione e dai disegni allegati, sono realizzati, secondo l?invenzione, da un dispositivo optoelettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido, secondo la rivendicazione 1 e le relative rivendicazioni dipendenti proposte nel seguito.
In una definizione generale, il dispositivo opto-elettronico, secondo l?invenzione, comprende: - una sorgente di luce atta ad emettere una radiazione luminosa;
- un divisore ottico comprendente una porta ottica d?ingresso otticamente accoppiata alla sorgente di luce ed una pluralit? di porte ottiche d?uscita. Il divisore ottico ? atto a ricevere un primo fascio luminoso in corrispondenza della porta d?ingresso ed a trasmettere uno o pi? secondi fasci luminosi, ciascuno da una corrispondente porta ottica d?uscita;
- una pluralit? di stadi di rilevazione operativamente accoppiati al divisore ottico e predisposti in parallelo tra loro. Ciascun stadio di rilevazione include un circuito fotonico atto a ricevere in ingresso una radiazione luminosa, proveniente dal divisore ottico, ed a trasmettere in uscita almeno una radiazione luminosa.
Secondo l?invenzione, il circuito fotonico comprende:
- un ingresso ottico atto a ricevere e trasmettere una radiazione luminosa. Tale ingresso ottico ? otticamente accoppiato ad una corrispondente porta ottica d?uscita del divisore ottico; - una prima struttura ottica atta a ricevere e trasmettere una radiazione luminosa. La prima struttura ottica ? otticamente accoppiata all?ingresso ottico e ha una prima lunghezza di cammino ottico;
- una seconda struttura ottica atta a ricevere e trasmettere una radiazione luminosa. La seconda struttura ottica ? otticamente accoppiata alla prima struttura ottica e ha una seconda lunghezza di cammino ottico. La seconda struttura ottica comprende una regione attiva predisposta per entrare in contatto con un fluido in cui ? dispersa una sostanza obiettivo e per assorbire selettivamente la sostanza obiettivo. La seconda lunghezza di cammino ottico della seconda struttura ottica varia quando la regione attiva assorbe la sostanza obiettivo. - un elemento di regolazione della lunghezza di cammino ottico operativamente accoppiato alla prima struttura ottica e predisposto per regolare la prima lunghezza di cammino ottico della prima struttura ottica in risposta ad un segnale di controllo ricevuto in ingresso; - almeno un?uscita ottica atta a ricevere e trasmettere una radiazione luminosa. La suddetta almeno un?uscita ottica ? otticamente accoppiata ad almeno uno tra detto ingresso ottico, detta prima struttura ottica e detta seconda struttura ottica.
Secondo l?invenzione, ciascun stadio di rilevazione include ulteriormente almeno un rilevatore ottico otticamente accoppiato con la suddetta almeno un?uscita ottica. Ciascun rilevatore ottico ? predisposto per fornire un segnale di rilevazione indicativo di una potenza ottica di una radiazione luminosa trasmessa da una corrispondente uscita ottica a cui ? otticamente accoppiato.
Secondo l?invenzione, il dispositivo opto-elettronico comprende ulteriormente una pluralit? di stadi controllo predisposti in parallelo tra loro. Ciascun stadio di controllo ? operativamente accoppiato ad un corrispondente stadio di rilevazione ed ? predisposto per ricevere ed elaborare almeno un segnale di rilevazione fornito da almeno un rilevatore ottico dello stadio di rilevazione. Ciascun stadio di controllo ? atto a fornire, in risposta a detto almeno un segnale di rilevazione:
- un segnale di controllo per l?elemento di regolazione del circuito fotonico del corrispondente stadio di rilevazione. Tale segnale di controllo ? configurato per regolare la prima lunghezza di cammino ottico della prima struttura ottica del circuito fotonico in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa trasmessa da almeno un?uscita ottica del circuito fotonico assuma un valore desiderato, quando la seconda lunghezza di cammino ottico della seconda struttura ottica a causa della sostanza obiettivo assorbita dalla regione attiva di detta seconda struttura ottica;
- un segnale di misura indicativo di una presenza o concentrazione della sostanza obiettivo nel fluido a contatto con la regione attiva della seconda struttura ottica.
Preferibilmente, detto segnale di misura ? calcolato in base a detto segnale di controllo.
Secondo un aspetto dell?invenzione, il divisore ottico comprende una pluralit? di percorsi ottici atti ad accoppiare la porta d?ingresso ottico con le porte ottiche d?uscita di detto divisore ottico. Secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione, il divisore ottico comprende una pluralit? di commutatori ottici atti a selezionare un percorso ottico del detto divisore ottico.
Secondo alcune forme realizzative dell?invenzione, ciascun circuito fotonico comprende un risuonatore ottico avente un percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato all?ingresso ottico del circuito fotonico. La prima struttura ottica e la seconda struttura ottica del circuito fotonico sono formate da una prima porzione di percorso ottico ed una seconda porzione di percorso ottico del suddetto risuonatore ottico, rispettivamente.
Il circuito fotonico comprende una prima uscita ottica otticamente accoppiata all?ingresso ottico del circuito fotonico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un primo rilevatore ottico otticamente accoppiato alla prima uscita ottica del circuito fotonico.
In alternativa, il circuito fotonico comprende una seconda uscita ottica otticamente accoppiata al risuonatore ottico del circuito fotonico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un secondo rilevatore ottico otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica del circuito fotonico. In ulteriore alternativa, il circuito fotonico comprende una prima uscita ottica otticamente accoppiata all?ingresso ottico del circuito fotonico ed una seconda uscita ottica otticamente accoppiata al risuonatore ottico del circuito fotonico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un primo rilevatore ottico ed un secondo rilevatore ottico otticamente accoppiati alla prima uscita ottica e alla seconda uscita ottica del circuito fotonico, rispettivamente.
Secondo altre forme realizzative dell?invenzione, ciascun circuito fotonico comprende - un primo risuonatore ottico avente un primo percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato all?ingresso ottico del circuito fotonico. La prima struttura ottica del circuito fotonico ? formata dal suddetto primo risuonatore ottico; e
- un secondo risuonatore ottico avente un secondo percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato all?ingresso ottico del circuito fotonico. La seconda struttura ottica del circuito fotonico ? formata dal suddetto secondo risuonatore ottico.
Il circuito fotonico comprende una prima uscita ottica otticamente accoppiata all?ingresso ottico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un primo rilevatore ottico otticamente accoppiato alla prima uscita ottica del circuito fotonico.
In alternativa, il circuito fotonico comprende una seconda uscita ottica otticamente accoppiata al primo e secondo risuonatori ottici del circuito fotonico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un secondo rilevatore ottico otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica del circuito fotonico.
In ulteriore alternativa, il circuito fotonico comprende una prima uscita ottica otticamente accoppiata all?ingresso ottico del circuito fotonico ed una seconda uscita ottica otticamente accoppiata al primo e secondo risuonatori ottici del circuito fotonico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un primo rilevatore ottico ed un secondo rilevatore ottico otticamente accoppiati alla prima uscita ottica e alla seconda uscita ottica del circuito fotonico, rispettivamente.
Secondo altre forme realizzativa dell?invenzione, ciascun circuito fotonico comprende:
- un primo risuonatore ottico avente un primo percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato all?ingresso ottico del circuito fotonico. La prima struttura ottica del circuito fotonico ? formata dal suddetto primo risuonatore ottico; e
- un secondo risuonatore ottico avente un secondo percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato al primo risuonatore ottico del circuito fotonico. La seconda struttura ottica del circuito fotonico ? formata dal suddetto secondo risuonatore ottico.
Il circuito fotonico comprende una prima uscita ottica otticamente accoppiata all?ingresso ottico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un primo rilevatore ottico otticamente accoppiato alla prima uscita ottica del circuito fotonico.
In alternativa, il circuito fotonico comprende una seconda uscita ottica otticamente accoppiata al secondo risuonatore ottico del circuito fotonico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un secondo rilevatore ottico otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica del circuito fotonico.
In ulteriore alternativa, il circuito fotonico comprende una prima uscita ottica otticamente accoppiata all?ingresso ottico del circuito fotonico ed una seconda uscita ottica otticamente accoppiata al secondo risuonatore ottico del circuito fotonico. In questo caso, lo stadio di rilevazione comprende un primo rilevatore ottico ed un secondo rilevatore ottico otticamente accoppiati alla prima uscita ottica e alla seconda uscita ottica del circuito fotonico, rispettivamente.
Secondo altre forme realizzativa dell?invenzione, ciascun circuito fotonico comprende:
- un risuonatore ottico avente un percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato all?ingresso ottico del circuito fotonico. La prima struttura ottica del circuito fotonico ? formata dal suddetto risuonatore ottico; e
- un ulteriore percorso ottico otticamente accoppiato all?ingresso ottico e ad un?uscita ottica del circuito fotonico. La seconda struttura ottica del circuito fotonico ? formata dal suddetto secondo risuonatore ottico.
Secondo altre forme realizzativa dell?invenzione, ciascun circuito fotonico comprende:
- un divisore di fascio ottico otticamente accoppiato all?ingresso ottico del circuito fotonico; - un accoppiatore di fascio ottico otticamente accoppiato ad un?uscita ottica del circuito fotonico;
- un primo percorso ottico otticamente accoppiato al divisore di fascio ottico e all?accoppiatore di fascio ottico. La prima struttura ottica ? formata dal suddetto primo percorso ottico;
- un secondo percorso ottico otticamente accoppiato al divisore di fascio ottico e all?accoppiatore di fascio ottico, in parallelo al primo percorso ottico. La seconda struttura ottica ? formata da suddetto secondo percorso ottico.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione potranno essere meglio percepiti facendo riferimento alla descrizione data di seguito ed alle allegate figure, fornite a scopo puramente illustrativo e non limitativo, in cui:
- la figura 1 illustra, in forma esemplificativa, la struttura ed il funzionamento del dispositivo opto-elettronico secondo l?invenzione;
- le figure 2-3 illustrano, in forma esemplificativa, alcune possibili forme realizzative di una parte del dispositivo opto-elettronico, secondo l?invenzione;
- le figure 4-14 illustrano, in forma esemplificativa, alcune possibili forme realizzative di un?ulteriore parte del dispositivo opto-elettronico, secondo l?invenzione.
Con riferimento alle citate figure, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo optoelettronico 1 ?multi-sensing? in grado di eseguire, in parallelo, molteplici rilevazioni di sostanze disperse in un fluido.
In linea di principio, le sostanze obiettivo da rilevare, mediante il dispositivo opto-elettronico 1, possono essere di qualunque tipo, ad esempio un materiale, un composto, una sostanza chimica o biologica. Anche il fluido, in cui ciascuna sostanza obiettivo ? dispersa, pu? essere di qualunque tipo: un liquido (ad esempio di origine biologica, un liquido di processo o una soluzione chimica) o un gas (ad esempio un gas di processo).
Il dispositivo opto-elettronico 1 comprende una sorgente di luce 2 atta ad emettere una radiazione luminosa L1.
Preferibilmente, la sorgente di luce 2 comprende un emettitore laser, ad esempio un laser DFB o di tipo simile.
In generale, la sorgente di luce 2 emette luce con lunghezza d?onda nell?ordine del micron, ad esempio compresa in un intervallo tra 0,8 ?m e 1,6 ?m.
Preferibilmente, la sorgente di luce 2 emette luce con lunghezza d?onda ?0 costante.
Tuttavia, secondo alcune forme realizzative dell?invenzione, la sorgente di luce 2 emette luce con lunghezza d?onda variabile in un intervallo di lunghezze d?onda centrato su una lunghezza d?onda ?r predefinita. Ad esempio, la sorgente di luce 2 pu? emettere una radiazione luminosa avente lunghezza d?onda variabile in un intervallo [?r ? 5pm, ?r+ 5pm], dove ?r ? un valore di lunghezza d?onda nell?ordine del micron, come sopra indicato.
Preferibilmente, la variazione di lunghezza d?onda all?interno dell?intervallo suddetto avviene con un andamento predefinito, ad esempio di tipo sinusoidale.
La sorgente di luce 2 pu? vantaggiosamente includere opportuni circuiti di controllo per controllarne il funzionamento o opportuna componentistica ottica per trattare la radiazione luminosa emessa prima di trasmetterla in uscita.
In generale, la sorgente di luce 2 pu? essere realizzata secondo soluzioni di tipo noto e non sar? qui descritta in ulteriore dettaglio per ragioni di brevit? espositiva.
Secondo l?invenzione, il dispositivo opto-elettronico 1 comprende un divisore ottico 4 avente una porta ottica d?ingresso 4A ed una pluralit? di porte ottiche d?uscita 4B1, 4BN, predisposte in parallelo tra loro.
La porta ottica d?ingresso 4A del divisore ottico ? otticamente accoppiata alla sorgente di luce 2 in modo da ricevere la radiazione luminosa L1 trasmessa da quest?ultima.
Preferibilmente, il dispositivo opto-elettronico 1 comprende una guida d?onda (non illustrata) opportunamente predisposta, secondo modalit? note, per accoppiare otticamente la sorgente di luce 2 con il divisore ottico 4.
Ciascuna porta ottica d?uscita 4B1, 4BN del divisore ottico ? otticamente accoppiabile con la porta ottica d?ingresso 4A in modo da poter trasmettere in uscita una radiazione luminosa L2. In generale, il divisore ottico 4 ? atto a ricevere un primo fascio luminoso L1 in corrispondenza della porta ottica d?ingresso 4A e a fornire uno o pi? secondi fasci luminosi L2, ciascuno dei quali pu? essere ottenuto suddividendo o deviando il fascio luminoso L1 ed ? trasmesso da una corrispondente porta ottica d?uscita 4B1, 4BN.
Ciascuna porta ottica d?uscita 4B1, 4BN ? atta a trasmettere una radiazione luminosa L2 avente lunghezza d?onda corrispondente alla lunghezza d?onda della radiazione luminosa L1 ricevuta dalla porta ottica d?ingresso 4A.
In base al tipo di struttura e funzionamento previsti per il divisore ottico 4, la potenza della radiazione luminosa L2 trasmessa da una porta ottica d?uscita 4B1, 4BN pu? coincidere sostanzialmente con la potenza della radiazione luminosa L1 ricevuta dalla porta ottica d?ingresso 4A oppure essere una frazione di quest?ultima.
Il divisore ottico 4 pu? essere realizzato secondo soluzioni tecniche di tipo noto.
Preferibilmente, come illustrato nelle figure 2-3, il divisore ottico 4 comprende una pluralit? di percorsi ottici 4C predisposti, ad esempio secondo una struttura ad albero binario, per accoppiare otticamente la porta ottica d?ingresso 4A con le porte ottiche d?uscita 4B1, 4BN. Secondo alcune forme realizzative (figura 2), i percorsi ottici 4C del divisore ottico 4 sono predisposti con una geometria prefissata. In questo caso, il divisore di fascio 4 comprende, in corrispondenza dei nodi di una struttura ad albero, opportuni separatori di fascio 4E. Ciascun separatore di fascio 4E comprende un terminale d?ingresso ed almeno una coppia di terminali d?uscita ed ? in grado di suddividere un fascio luminoso in ingresso in almeno una coppia di fasci luminosi. In tal modo, ciascun separatore di fascio 4E ? in grado di accoppiare otticamente un tratto di percorso ottico a monte, accoppiato al terminale d?ingresso, con almeno una coppia di tratti di percorso ottico a valle, ciascuno accoppiato ad un terminale d?uscita.
Nel funzionamento, tutti i percorsi ottici 4C sono attraversati da una radiazione luminosa ed il divisore di fascio 4 suddivide il fascio luminoso L1, ricevuto in corrispondenza della porta ottica d?ingresso 4A, in N fasci luminosi L2 paralleli tra loro, dove N ? il numero di porte ottiche d?uscita 4B1, 4BN. Una generica porta ottica d?uscita 4B1, 4BN ? cos? in grado di trasmettere una radiazione luminosa L2 avente potenza corrispondente ad una frazione della potenza della radiazione luminosa L1 ricevuta da parte della porta ottica d?ingresso 4A.
Secondo altre forme realizzative (figura 3), ciascun percorso ottico 4C del divisore ottico ? attivabile in modo selettivo. In questo caso, il divisore ottico 4 comprende, in corrispondenza dei nodi della suddetta struttura ad albero, una pluralit? di commutatori ottici 4D, ad esempio commutatori ottici di tipo SPDT (Single Pole Double Through).
Ciascun commutatore ottico 4D comprende un terminale d?ingresso ed almeno una coppia di terminali d?uscita ed ? in grado di deviare un fascio luminoso in ingresso verso un solo terminale d?uscita selezionato. In tal modo, esso ? in grado di accoppiare otticamente, in modo selettivo, un tratto di percorso ottico a monte, accoppiato al terminale d?ingresso, con un solo tratto di percorso ottico a valle, accoppiato al terminale d?uscita selezionato.
Nel funzionamento, un solo percorso ottico 4C pu? essere selezionato. Il divisore ottico 4 fornisce cos?, in corrispondenza di una sola porta ottica d?uscita attivata, una radiazione luminosa L2 avente potenza sostanzialmente corrispondente (a meno di eventuali perdite) alla potenza della radiazione luminosa L1 ricevuta in ingresso. Con tutta evidenza, in questo caso, il fascio ottico L2, fornito in uscita, ? ottenuto deviando il fascio luminoso L1, ricevuto in ingresso, lungo il percorso ottico 4C selezionato mediante i commutatori ottici 4D.
I diversi percorsi ottici 4C del divisore ottico possono essere selezionati in modo che le porte ottiche d?uscita 4B1, 4BN siano attivate per trasmettere luce in uscita, secondo schemi temporali predefiniti, ad esempio in modo sequenziale.
Ciascuna porta ottica d?uscita 4B1, 4BN pu? essere attivata per un medesimo intervallo di tempo. Secondo altre possibili soluzioni, comunque, le porte ottiche d?uscita 4B1, 4BN possono essere attivate per intervalli di tempo aventi durata differenziata e calcolati mediante opportuni algoritmi in base al tempo complessivo richiesto per effettuare la misurazione desiderata. Preferibilmente, i commutatori ottici 4D sono controllabili elettronicamente mediante opportuni segnali di controllo CC. A tal fine, il dispositivo optoelettronico 1 comprende vantaggiosamente un controllore 12 operativamente associato al divisore 4.
Secondo l?invenzione, il dispositivo opto-elettronico 1 comprende una pluralit? di stadi di rilevazione 51, 5N otticamente accoppiati al divisore ottico 4 e disposti in parallelo tra loro. Secondo l?invenzione, ciascun stadio di rilevazione 51, 5N comprende un circuito fotonico 50 atto a ricevere in ingresso una radiazione luminosa dal divisore ottico 4.
Ciascun circuito fotonico 50 comprende un ingresso ottico 50A otticamente accoppiato ad una corrispondente porta ottica d?uscita 4B1, 4BN del divisore ottico 4 per ricevere e trasmettere una radiazione luminosa LIN proveniente da tale porta ottica d?uscita.
In generale, la radiazione luminosa LIN ricevuta e trasmessa dall?ingresso ottico 50A coincide sostanzialmente con la radiazione luminosa L2 trasmessa dalla corrispondente porta ottica 4B1, 4BN ad esso accoppiata.
Preferibilmente, per ciascun stadio di rilevazione 51, 5N, il dispositivo opto-elettronico 1 comprende una guida d?onda (non illustrata) opportunamente predisposta, secondo modalit? note, per accoppiare otticamente l?ingresso ottico 50A del circuito fotonico 50 con la corrispondente porta ottica d?uscita 4B1, 4BN del divisore ottico 4.
Ciascun circuito fotonico 50 comprende almeno un?uscita ottica 50B1, 50B2 atta a trasmettere in uscita almeno una radiazione luminosa LT, LD.
Come meglio illustrato nel seguito, secondo alcune forme realizzative dell?invenzione, ciascun circuito fotonico 50 comprende una sola uscita ottica 50B1 o 50B2 atta a trasmettere in uscita una corrispondente radiazione luminosa LT o LD (figure 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14).
Secondo altre forme realizzative, invece, ciascun circuito fotonico 50 comprende una coppia di uscite ottiche 50B1 e 50B2, ciascuna delle quali atta a trasmettere in uscita una corrispondente radiazione luminosa LT, LD (figure 6, 9, 12).
Ciascun circuito fotonico 50 comprende una prima struttura ottica 51 ed una seconda struttura ottica 52 otticamente accoppiate tra loro.
La prima struttura ottica 51 ? otticamente accoppiata all?ingresso ottico 50A.
Secondo alcune forme realizzative dell?invenzione (figure 4-9, 13-14), anche la seconda struttura ottica 52 pu? essere accoppiata all?ingresso ottico 50A.
Secondo alcune forme realizzative dell?invenzione (figure 4, 7, 10), la sola prima struttura ottica 51 ? otticamente accoppiata ad una corrispondente prima uscita ottica 50B1.
Secondo altre forme realizzative dell?invenzione (figure 5, 8, 11), la sola seconda struttura ottica 52 ? otticamente accoppiata ad una corrispondente seconda uscita ottica 50B2 del circuito fotonico 50.
Secondo ulteriori forme realizzative dell?invenzione (figure 6, 9, 12), ciascuna struttura ottica 51, 52 ? otticamente accoppiata ad una corrispondente uscita ottica 50B1, 50B2.
Secondo ulteriori forme realizzative dell?invenzione (figure 13, 14), entrambe le struttura ottiche 51, 52 sono otticamente accoppiate ad una medesima uscita ottica 50B1. Preferibilmente, per ciascun stadio di rilevazione 51, 5N, il circuito fotonico 50 comprende opportune guide d?onda e separatori di fascio (non illustrati) opportunamente predisposti, secondo modalit? note, per accoppiare otticamente le strutture ottiche 51, 52 con l?ingresso ottico 52 e le uscite ottiche 50B1, 50B2, secondo le modalit? sopra illustrate.
Ciascuna struttura ottica 51, 52 dello stadio fotonico 50 include un percorso ottico per una radiazione luminosa e si caratterizza per una propria lunghezza di cammino ottico l1, l2.
Preferibilmente, le strutture ottiche 51, 52 sono predisposte in modo da avere una medesima lunghezza di cammino ottico a riposo (cio? quando il dispositivo opto-elettronico non effettua una misurazione). In generale, per?, tali strutture ottiche possono avere lunghezze di cammino ottico diverse tra loro.
Per ragioni di chiarezza, nell?ambito della presente invenzione, la lunghezza di cammino ottico l di una struttura ottica ? definita come:
l = n* lg ;dove n ? l?indice di rifrazione del materiale attraversato dalla radiazione luminosa che percorre la struttura ottica e lg ? la lunghezza geometrica del percorso seguito dalla radiazione luminosa lungo la struttura ottica. ;La seconda struttura ottica 52 comprende una regione attiva 520 attraversata dalla radiazione luminosa che percorre tale struttura ottica e predisposta per entrare in contatto con una sostanza obiettivo, in particolare con il fluido in cui la sostanza obiettivo ? dispersa. ;La regione attiva 520 ? predisposta per assorbire selettivamente la sostanza obiettivo da rilevare. A tal fine, essa pu? comprendere vantaggiosamente un materiale (che pu? essere di tipo noto) in grado di interagire selettivamente con la sostanza obiettivo. ;L?indice di rifrazione n2 del materiale della regione attiva 520 varia quando il materiale suddetto assorbe selettivamente una certa quantit? di sostanza obiettivo. In base alla relazione sopra illustrata, ci? implica che anche la lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia quando la sostanza obiettivo ? assorbita dalla regione attiva 520. ;Ciascun circuito fotonico 50 comprende un elemento di regolazione 53 della lunghezza di cammino ottico operativamente accoppiato alla prima struttura ottica 51. ;L?elemento di regolazione 52 ? predisposto per regolare la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51, vantaggiosamente variando l?indice di rifrazione n1 del materiale attraversato dalla radiazione luminosa che percorre tale struttura ottica. ;A tal fine, in risposta a segnali di controllo CT ricevuti in ingresso, l?elemento di regolazione 53 applica un campo di forze al materiale della prima struttura ottica 51 o modifica le propriet? fisiche del materiale suddetto. ;L?elemento di regolazione 53 pu? essere realizzato secondo soluzioni tecniche di tipo noto. Secondo alcune forme realizzative, l?elemento di regolazione 53 pu? comprendere un circuito elettrico capacitivo (ad esempio comprendente uno o pi? condensatori) in grado di modificare l?indice di rifrazione n1 del materiale della prima struttura ottica 51 applicando un campo elettrico avente intensit? regolabile, in risposta ad opportuni segnali di controllo CT ricevuti in ingresso. ;Secondo altre forme realizzative, l?elemento di regolazione 53 pu? comprendere un circuito riscaldatore (ad esempio comprendente una o pi? celle di Peltier o resistori elettrici) in grado di modificare l?indice di rifrazione n1 del materiale della prima struttura ottica 51 variandone la temperatura, in risposta ad opportuni segnali di controllo CT ricevuti in ingresso. ;Secondo ulteriori forme realizzative, l?elemento di regolazione 53 pu? comprendere un diodo PIN accoppiato con una guida d?onda della prima struttura ottica 51 in modo da iniettare o svuotare portatori di carica nella o dalla guida d?onda suddetta, in risposta ad opportuni segnali di controllo CT ricevuti in ingresso. ;Secondo l?invenzione, ciascun stadio di rilevazione 51, 5N comprende almeno un rilevatore ottico 54, 55, ciascuno otticamente accoppiato con un corrispondente circuito fotonico 50, in particolare con una corrispondente uscita ottica 50B1, 50B2 di tale circuito fotonico. ;Vantaggiosamente, ciascun stadio di rilevazione 51, 5N comprende un rilevatore ottico 54, 55 otticamente accoppiato a ciascuna uscita ottica 50B1, 50B2 del circuito fotonico 50 in modo da ricevere la radiazione luminosa LD, LT proveniente da quest?ultima. ;Secondo alcune forme realizzative dell?invenzione (figure 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14), lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende un solo rilevatore ottico 54 o 55 otticamente accoppiato alla sola uscita ottica 50B1 o 50B2 del circuito fotonico 50. ;Secondo altre forme realizzative dell?invenzione (figure 6, 9, 12), lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende una coppia di rilevatori ottici 54, 55, ciascuno otticamente accoppiato ad una corrispondente uscita ottica 50B1, 50B2 del circuito fotonico 50. ;Ciascun rilevatore ottico 54, 55 ? vantaggiosamente predisposto per fornire segnali di rilevazione S1, S2 (di tipo elettrico) indicativi di una potenza ottica della radiazione luminosa proveniente da una corrispondente uscita ottica 50B1, 50B2. ;I rilevatori ottici 54, 55 possono essere realizzati secondo modalit? note. ;Preferibilmente, ciascun rilevatore ottico 54, 55 comprende un fotodiodo operativamente associato ad un circuito elettronico per l?elaborazione dei segnali di rilevazione S1, S2 forniti in uscita. ;Preferibilmente, ciascun stadio di rilevazione 51, 5N comprende opportune guide d?onda e separatori di fascio (non illustrati) opportunamente predisposti, secondo modalit? note, per accoppiare otticamente ciascuna uscita ottica 50B1, 50B2 del circuito fotonico 50 con un corrispondente rilevatore ottico 54, 55. ;Secondo l?invenzione, il dispositivo opto-elettronico 1 comprende una pluralit? di stadi di controllo 31, 3N disposti in parallelo tra loro. ;Ciascun stadio di controllo 31, 3N ? operativamente accoppiato ad un corrispondente stadio di rilevazione 51, 5N ed ? predisposto per ricevere ed elaborare i segnali di rilevazione S1, S2, forniti da ciascun rilevatore ottico 54, 55 dello stadio di rilevazione corrispondente. ;Secondo alcune forme realizzative dell?invenzione (figure 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14), lo stadio di controllo 31, 3N riceve un solo segnale di rilevazione S1 o S2 fornito da un solo rilevatore ottico 54 o 55 dello stadio di rilevazione 51, 5N corrispondente. ;Secondo altre forme realizzative dell?invenzione (figure 6, 9, 12), lo stadio di controllo 31, 3N riceve una coppia di segnali di rilevazione S1, S2 forniti da una coppia di rilevatori ottici 54, 55 dello stadio di rilevazione 51, 5N corrispondente. ;L?accoppiamento operativo tra ciascun rilevatore ottico 54, 55 e il corrispondente stadio di controllo 31, 3N pu? essere realizzato medianti opportuni collegamenti opto-elettronici di tipo noto. ;Ciascun stadio di controllo 31, 3N ? atto a fornire, in risposta ai segnali di rilevazione S1, S2, segnali di controllo CT per l?elemento di regolazione 53 del circuito fotonico 50 incluso nello stadio di rilevazione 51, 5N corrispondente al fine di regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 del circuito fotonico. ;I segnali di controllo CT sono configurati per regolare la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT, LD trasmessa da almeno un?uscita ottica 50B1, 50B2 del circuito fotonico assuma un valore desiderato, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520 della seconda struttura ottica. ;In pratica, la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 viene regolata in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT, LD trasmessa da almeno un?uscita ottica 50B1, 50B2 del circuito fotonico insegua un certo valore desiderato. ;Secondo alcune forme realizzative dell?invenzione in cui il circuito fotonico comprende una sola uscita ottica 50B1 o 50B2 (figure 4-5), i segnali di controllo CT sono vantaggiosamente configurati per regolare la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT, LD trasmessa da tale uscita ottica 50B1 o 50B2 mantenga un valore costante, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520. In questo caso, pertanto, il valore desiderato di potenza ottica inseguito per la radiazione LT, LD trasmessa dalla sola uscita ottica 50B1 o 50B2 ? un valore costante predefinito. Secondo alcune forme realizzative dell?invenzione in cui il circuito fotonico comprende una sola uscita ottica 50B1 o 50B2 (figure 7-8, 10-11, 13-14), i segnali di controllo CT sono vantaggiosamente configurati per regolare la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT, LD trasmessa da tale uscita ottica 50B1 o 50B2 mantenga un valore massimo o minimo, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520. In questo caso, pertanto, il valore desiderato di potenza ottica inseguito per la radiazione LT, LD trasmessa dalla sola uscita ottica 50B1 o 50B2 ? un valore di massimo o di minimo, il quale pu? essere costante o variabile nel tempo, secondo le esigenze. ;Secondo altre forme realizzative dell?invenzione in cui il circuito fotonico comprende una coppia di uscite ottiche 50B1, 50B2 (figure 6, 10, 13), i segnali di controllo CT sono vantaggiosamente configurati per regolare la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 in modo che una differenza ?P di potenza ottica tra le radiazioni luminose LT, LD trasmesse da tali uscite ottiche 50B1, 50B2 assuma un valore costante (preferibilmente nullo), quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520. In questo caso, pertanto, il valore desiderato di potenza ottica inseguito per la radiazione LT, LD trasmessa da ciascuna uscita ottica 50B1, 50B2 ? un valore costante, preferibilmente un medesimo valore costante. In tal modo, il differenziale di potenza ottica tra le radiazioni luminose LT, LD trasmesse dalle uscite ottiche 50B1, 50B2 assume un valore desiderato costante, preferibilmente nullo. ;In aggiunta alle funzionalit? di controllo sopra illustrate, ciascun stadio di controllo 31, 3N ? atto a fornire, in risposta ai segnali di rilevazione S1, S2, un segnale di misura M indicativo di una presenza o concentrazione della sostanza obiettivo nel fluido a contatto con la regione attiva 520 della seconda struttura ottica 52 del corrispondente circuito fotonico 50. ;Ciascun stadio elettronico 31, 3N implementa, in cooperazione con il corrispondente elemento di regolazione 53 ed i corrispondenti dispositivi di rilevazione 54 e/o 55, un circuito di retroazione atto a controllare la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 del corrispondente circuito fotonico 50 in modo che quest?ultima insegua costantemente ogni variazione della seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52. Ci? consente di misurare la presenza o concentrazione della sostanza obiettivo nel fluido a contatto con la regione attiva 520. ;L?assorbimento della sostanza obiettivo da parte della regione attiva 520 della seconda struttura ottica 52 del circuito fotonico 50, infatti, comporta una variazione ?n2 dell?indice di rifrazione n2 della regione attiva 520. Ci? causa una variazione ?l2 della lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52, la quale pu? essere espressa dalla seguente relazione: ;?l<2 >= ?n2* lg<2>
dove lg2 ? la lunghezza geometrica del percorso seguito dalla radiazione luminosa nella seconda struttura ottica.
Ogni variazione ?l2 della lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 comporta quindi una corrispondente variazione della potenza ottica della radiazione luminosa in uscita dal circuito fotonico 50.
In linea di principio, ogni variazione ?n2 dell?indice di rifrazione n2 della regione attiva 520, dovuto all?assorbimento della sostanza obiettivo da parte della regione attiva, potrebbe essere misurata in base alla variazione di potenza ottica ?P della radiazione luminosa fornita in uscita dal circuito fotonico 50.
Preferibilmente, per?, il segnale di misura M ? calcolato in base al segnale di controllo CT inviato all?elemento di regolazione 53 della lunghezza di cammino ottico operativamente accoppiato alla prima struttura ottica 51 del circuito fotonico.
Come sopra illustrato, il segnale di controllo CT ? configurato per regolare la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 del corrispondente circuito fotonico 50 in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT, LD trasmessa da almeno un?uscita ottica 50B1, 50B2 del circuito fotonico insegua un valore desiderato, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520 della seconda struttura ottica, pertanto determinando una corrispondente variazione di potenza ottica ?P della radiazione luminosa fornita in uscita dal circuito fotonico 50.
Quindi, l?andamento del segnale di controllo CT dipende, in ultima analisi, dalla variazione ?n2 dell?indice di rifrazione n2 della regione attiva 520 causato dall?assorbimento della sostanza obiettivo.
Elaborando opportunamente il segnale di controllo CT, generato per regolare la prima lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 del circuito fotonico, ? cos? possibile ottenere il segnale di misura M indicativo di una presenza o concentrazione della sostanza obiettivo.
Il dispositivo opto-elettronico 1 pu? essere realizzato secondo una variet? di forme realizzative, in particolare per quanto riguarda lo stadio di rilevazione 51, 5N.
Nel seguito sono descritte alcune possibili soluzioni tecniche la realizzazione dello stadio di rilevazione 51, 5N.
Forma realizzativa #1
Le figure 4-6 illustrano una possibile forma realizzativa dello stadio di rilevazione 51, 5N. Secondo tale soluzione, il circuito fotonico 50 comprende un risuonatore ottico 59 che include un percorso ottico ad anello.
Il risuonatore ottico 59 ? accoppiato otticamente all?ingresso ottico 50A.
Una prima porzione 51 di percorso ottico del risuonatore ottico 59 forma la prima struttura ottica mentre una seconda porzione 52 di percorso ottico del risuonatore ottico 59 forma la seconda struttura ottica.
La prima porzione 51 di percorso ottico e la seconda porzione 52 di percorso ottico sono distanziate l?una dall?altra e sono accoppiate otticamente tra loro mediante opportune porzioni intermedie di risuonatore ottico.
In corrispondenza della prima porzione 51 di percorso ottico ? predisposto l?elemento di regolazione 53 della lunghezza di cammino ottico, ad esempio costituito da un circuito riscaldatore.
La seconda porzione 52 di percorso ottico comprende una regione attiva 520 destinata ad entrare in contatto con il fluido in cui ? dispersa la sostanza obiettivo.
Secondo la variante realizzativa di figura 4, il circuito fotonico 50 comprende solo una prima uscita ottica 50B1 otticamente accoppiata all?ingresso ottico 50A. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende solo un primo rilevatore ottico 54 otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1.
Secondo la variante realizzative di figura 5 (duale rispetto a quella di figura 4), il circuito fotonico 50 comprende solo una seconda uscita ottica 50B2 otticamente accoppiata al primo risuonatore ottico 59. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende solo un secondo rilevatore ottico 55 otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1.
Secondo la variante realizzativa di figura 6, il circuito fotonico 50 comprende una prima uscita ottica 50B1 otticamente accoppiata all?ingresso ottico 50A ed una seconda uscita ottica 50B2 otticamente accoppiata al primo risuonatore ottico 59. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende un primo rilevatore ottico 54 otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1 ed un secondo rilevatore ottico 55 otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2. Il funzionamento dello stadio di rilevazione 51, 5N ? ora descritto brevemente.
Il circuito fotonico 50 riceve in ingresso una radiazione luminosa LIN.
In generale, la radiazione luminosa LIN si suddivide in una prima porzione LT, non trasmessa al risuonatore ottico 59, e in una seconda porzione LD, trasmessa al risuonatore ottico 59.
La lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia quando la sostanza obiettivo viene assorbita dalla regione attiva 520.
Ogni variazione della differenza ?l = l1 ? l2 tra la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico e la lunghezza di cammino ottico l2 della seconda porzione 52 di risuonatore ottico comporta una variazione di potenza della radiazione luminosa LT, non trasmessa al risuonatore ottico 59, ed una variazione di potenza, inversa alla precedente, della radiazione luminosa LD convogliata dal risuonatore ottico 59
Nella variante realizzativa di figura 4, la radiazione luminosa LT ? trasmessa all?unica uscita ottica 50B1 del circuito fotonico 50. Il primo rilevatore ottico 54, otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1, fornisce cos? un primo segnale di rilevazione S1 indicativo della radiazione luminosa LT.
Nella variante realizzativa di figura 5, la radiazione luminosa LD ? trasmessa, da parte del risuonatore ottico 59, all?unica uscita ottica 50B2 del circuito fotonico 50. Il secondo rilevatore ottico 55, otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2, fornisce cos? un secondo segnale di rilevazione S2 indicativo della radiazione luminosa LD.
Nella variante realizzativa di figura 6, la radiazione luminosa LT ? trasmessa alla prima uscita ottica 50B1 del circuito fotonico 50 mentre la radiazione luminosa LD ? trasmessa, da parte del risuonatore ottico 59, alla seconda uscita ottica 50B2 del circuito fotonico 50.
Il primo rilevatore ottico 54, otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1, fornisce un primo segnale di rilevazione S1 indicativo della radiazione luminosa LT mentre il secondo rilevatore ottico 55, otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2, fornisce un secondo segnale di rilevazione S2 indicativo della radiazione luminosa LD.
I segnali di rilevazione S1 e/o S2 sono elaborati dal corrispondente stadio di controllo C1, CN per fornire il segnale di controllo CT e il segnale di misura M.
L?elemento di regolazione 53 riceve un segnale di controllo CT dal corrispondente stadio di controllo 31, 3N.
Nelle varianti realizzative delle figure 4-5, tale segnale di controllo ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT o della radiazione luminosa LD, trasmessa dalla prima uscita ottica 50B1 o dalla seconda 50B2, assuma un valore costante, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
Nella variante realizzativa di figura 6, tale segnale di controllo ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che una differenza ?P di potenza ottica tra le radiazioni luminose LT, LD trasmesse dalle uscite ottiche 50B1, 50B2 assuma un valore costante (preferibilmente nullo), quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
In risposta al segnale di controllo CT, l?elemento di regolazione 53 modifica l?indice di rifrazione n1 del materiale della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo da variare la lunghezza di cammino ottico l1 di tale porzione di risuonatore. A tal fine, l?elemento di regolazione 53 pu?, ad esempio, riscaldare il materiale della prima porzione 51 di risuonatore ottico oppure iniettare o svuotare di portatori di carica la guida d?onda della prima porzione 51 di risuonatore ottico.
Prima dell?effettivo impiego operativo del dispositivo opto-elettronico, l?elemento di regolazione 53 pu? essere vantaggiosamente calibrato per regolare preliminarmente la lunghezza l1 di cammino ottico della prima porzione 51 di risuonatore ottico o per regolare l?indice di rifrazione n1 del materiale della prima porzione 51 di risuonatore ottico.
Forma realizzativa #2
Le figure 7-9 illustrano un?altra possibile forma realizzativa dell?invenzione.
Secondo tale soluzione, il circuito fotonico 50 comprende un primo risuonatore ottico 51 che include un primo percorso ottico ad anello ed un secondo risuonatore ottico 52 che include un secondo percorso ottico ad anello.
Il primo risuonatore ottico 51 forma la prima struttura ottica mentre il secondo risuonatore ottico 52 forma la seconda struttura ottica.
Il primo risuonatore ottico 51 e il secondo risuonatore ottico 52 sono posti distanziati l?uno dall?altra e sono entrambi accoppiati otticamente tra loro ed all?ingresso ottico 50A.
In corrispondenza del primo risuonatore ottico 51 ? predisposto l?elemento di regolazione 53 della lunghezza di cammino ottico, ad esempio formato da un diodo PIN accoppiato con la guida d?onda del primo risuonatore ottico 51 oppure da un elemento riscaldante.
Il secondo risuonatore ottico 52 comprende una regione attiva 520 destinata ad entrare in contatto con il fluido in cui ? dispersa la sostanza obiettivo.
Secondo la variante realizzativa di figura 7, il circuito fotonico 50 comprende solo una prima uscita ottica 50B1 otticamente accoppiata all?ingresso ottico 50A. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende solo un primo rilevatore ottico 54 otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1.
Secondo la variante realizzative di figura 8 (duale rispetto a quella di figura 7), il circuito fotonico 50 comprende solo una seconda uscita ottica 50B2 otticamente accoppiata al primo risuonatore ottico 59. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende solo un secondo rilevatore ottico 55 otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1.
Secondo la variante realizzativa di figura 9, il circuito fotonico 50 comprende una prima uscita ottica 50B1 otticamente accoppiata all?ingresso ottico 50A ed una seconda uscita ottica 50B2 otticamente accoppiata al primo risuonatore ottico 59. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende un primo rilevatore ottico 54 otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1 ed un secondo rilevatore ottico 55 otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2. Il funzionamento dello stadio di rilevazione 51, 5N ? ora descritto brevemente.
Il circuito fotonico 50 riceve in ingresso una radiazione luminosa LIN.
In generale, tale radiazione luminosa si suddivide in una prima porzione LD1 trasmessa al primo risuonatore ottico 51, in una seconda porzione LD2 trasmessa al secondo risuonatore ottico 52 ed in una terza porzione LT non trasmessa ai risuonatori ottici 51, 52.
La lunghezza di cammino ottico l2 del secondo risuonatore ottico 52 varia quando la sostanza obiettivo viene assorbita dalla regione attiva 520.
Ogni variazione dei cammini ottici l1, l2 dei risuonatori ottici 51, 52 comporta una variazione di potenza della radiazione luminosa LT, non trasmessa ai risuonatori ottici 51, 52, ed una variazione di potenza, inversa alla precedente, della radiazione luminosa LD=LD1+LD2 ricevuta e convogliata dalla coppia di risuonatori ottici 51, 52 nel suo complesso.
Nella variante realizzativa di figura 7, la radiazione luminosa LT ? trasmessa all?unica uscita ottica 50B1 del circuito fotonico 50. Il primo rilevatore ottico 54, otticamente accoppiato all?uscita ottica 50B1, fornisce cos? un primo segnale di rilevazione S1 indicativo della radiazione luminosa LT.
Nella variante realizzativa di figura 8, la radiazione luminosa LD=LD1+LD2 ? trasmessa, da parte della coppia di risuonatori ottici 51, 52 nel suo complesso, all?unica uscita ottica 50B2 del circuito fotonico 50. Il secondo rilevatore ottico 55, otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2, fornisce cos? un secondo segnale di rilevazione S2 indicativo della radiazione luminosa LD.
Nella variante realizzativa di figura 9, la radiazione luminosa LT ? trasmessa alla prima uscita ottica 50B1 del circuito fotonico 50 mentre la radiazione luminosa LD ? trasmessa, da parte della coppia di risuonatori ottici 51, 52 nel suo complesso, alla seconda uscita ottica 50B2 del circuito fotonico 50.
Il primo rilevatore ottico 54, otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1, fornisce un primo segnale di rilevazione S1 indicativo della radiazione luminosa LT mentre il secondo rilevatore ottico 55, otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2, fornisce un secondo segnale di rilevazione S2 indicativo della radiazione luminosa LD.
I segnali di rilevazione S1 e/o S2 sono elaborati dal corrispondente stadio di controllo C1, CN per fornire il segnale di controllo CT e il segnale di misura M.
L?elemento di regolazione 53 riceve un segnale di controllo CT dal corrispondente stadio di controllo 31, 3N.
Nella variante realizzativa di figura 7, tale segnale di controllo ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT, trasmessa dalla sola uscita ottica 50B1, assuma un valore massimo, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
Nella variante realizzativa di figura 8, il segnale di controllo CT ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LD, trasmessa dalla sola uscita ottica 50B2, assuma un valore minimo, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
Nella variante realizzativa di figura 9, il segnale di controllo CT ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che una differenza ?P di potenza ottica tra le radiazioni luminose LT, LD trasmesse dalle uscite ottiche 50B1, 50B2 assuma un valore costante , preferibilmente nullo, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
In risposta al segnale di controllo CT, l?elemento di regolazione 53 modifica l?indice di rifrazione n1 del materiale del primo risuonatore ottico 51 in modo da variare la lunghezza di cammino ottico l1 di tale risuonatore. A tal fine, l?elemento di regolazione 53 pu?, ad esempio, iniettare o svuotare di portatori di carica la guida d?onda del primo risuonatore ottico 51 o riscaldare il materiale del primo risuonatore ottico 51.
Prima dell?effettivo impiego operativo del dispositivo opto-elettronico, l?elemento di regolazione 53 pu? essere vantaggiosamente calibrato per regolare preliminarmente la lunghezza l1 di cammino del primo risuonatore ottico 51 o per l?indice di rifrazione n1 del materiale del primo risuonatore ottico 51.
Forma realizzativa #3
Le figure 10-12 illustrano un?altra possibile forma realizzativa dell?invenzione.
Secondo tale soluzione, il circuito fotonico 50 comprende un primo risuonatore ottico 51 che include un primo percorso ottico ad anello ed un secondo risuonatore ottico 52 che include un secondo percorso ottico ad anello.
Il primo risuonatore ottico 51 forma la prima struttura ottica mentre il secondo risuonatore ottico 52 forma la seconda struttura ottica.
I risuonatori ottici 51, 52 sono accoppiati otticamente tra loro.
Solo il primo risuonatore ottico 51 ? accoppiato otticamente all?ingresso ottico 50A.
In corrispondenza del primo risuonatore ottico 51 ? predisposto l?elemento di regolazione 53 della lunghezza di cammino ottico, ad esempio formato da un diodo PIN accoppiato con la guida d?onda del primo risuonatore ottico 51 oppure da un elemento riscaldante.
Il secondo risuonatore ottico 52 comprende una regione attiva 520 destinata ad entrare in contatto con il fluido in cui ? dispersa la sostanza obiettivo.
Secondo la variante realizzativa di figura 10, il circuito fotonico 50 comprende solo una prima uscita ottica 50B1 otticamente accoppiata all?ingresso ottico 50A. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende solo un primo rilevatore ottico 54 otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1.
Secondo la variante realizzative di figura 11 (duale rispetto a quella di figura 10), il circuito fotonico 50 comprende solo una seconda uscita ottica 50B2 otticamente accoppiata al secondo risuonatore ottico 52. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende solo un secondo rilevatore ottico 55 otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2.
Secondo la variante realizzativa di figura 12, il circuito fotonico 50 comprende una prima uscita ottica 50B1 otticamente accoppiata all?ingresso ottico 50A ed una seconda uscita ottica 50B2 otticamente accoppiata al secondo risuonatore ottico 52. In questo caso, lo stadio di rilevazione 51, 5N comprende un primo rilevatore ottico 54 otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1 ed un secondo rilevatore ottico 55 otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2. Il funzionamento dello stadio di rilevazione 51, 5N ? ora descritto brevemente.
Il circuito fotonico 50 riceve in ingresso una radiazione luminosa LIN.
In generale, una prima porzione LT della radiazione luminosa LIN non ? trasmessa alla coppia di risuonatori ottici 51, 52 mentre una seconda porzione LD0 della radiazione luminosa LIN ? trasmessa al primo risuonatore ottico 51. Il primo risuonatore ottico 51 trasmette quindi una radiazione luminosa LD al secondo risuonatore ottico 52.
La lunghezza di cammino ottico l2 del secondo risuonatore ottico 52 varia quando la sostanza obiettivo viene assorbita dalla regione attiva 520.
Ogni variazione dei cammini ottici l1, l2 dei risuonatori ottici 51, 52 comporta una variazione di potenza della radiazione luminosa LT, non trasmessa ai risuonatori ottici 51, 52, ed una variazione di potenza, inversa alla precedente, della radiazione luminosa LD trasmessa dal secondo risuonatore ottico 52.
Nella variante realizzativa di figura 10, la radiazione luminosa LT ? trasmessa all?unica uscita ottica 50B1 del circuito fotonico 50. Il primo rilevatore ottico 54, otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1, fornisce cos? un primo segnale di rilevazione S1 indicativo della radiazione luminosa LT.
Nella variante realizzativa di figura 11, la radiazione luminosa LD ? trasmessa, da parte del risuonatore ottico 52, all?unica uscita ottica 50B2 del circuito fotonico 50. Il secondo rilevatore ottico 55, otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2, fornisce cos? un secondo segnale di rilevazione S2 indicativo della radiazione luminosa LD.
Nella variante realizzativa di figura 12, la radiazione luminosa LT ? trasmessa direttamente alla prima uscita ottica 50B1 del circuito fotonico 50 mentre la radiazione luminosa LD ? trasmessa, da parte del risuonatore ottico 52, alla seconda uscita ottica 50B2 del circuito fotonico 50. Il primo rilevatore ottico 54, otticamente accoppiato alla prima uscita ottica 50B1, fornisce un primo segnale di rilevazione S1 indicativo della radiazione luminosa LT mentre il secondo rilevatore ottico 55, otticamente accoppiato alla seconda uscita ottica 50B2, fornisce un secondo segnale di rilevazione S2 indicativo della radiazione luminosa LD.
I segnali di rilevazione S1 e/o S2 sono elaborati dal corrispondente stadio di controllo C1, CN per fornire il segnale di controllo CT e il segnale di misura M.
L?elemento di regolazione 53 riceve un segnale di controllo CT dal corrispondente stadio di controllo 31, 3N.
Nella variante realizzativa di figura 10, tale segnale di controllo ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT, trasmessa dalla sola uscita ottica 50B1, assuma un valore minimo, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
Nella variante realizzativa di figura 11, tale segnale di controllo ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LD, trasmessa dalla sola uscita ottica 50B2, assuma un valore massimo, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
Nella variante realizzativa di figura 12, tale segnale di controllo ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che una differenza ?P di potenza ottica tra le radiazioni luminose LT, LD trasmesse dalle uscite ottiche 50B1, 50B2 assuma un costante (preferibilmente nullo), quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
In risposta al segnale di controllo CT, l?elemento di regolazione 53 modifica l?indice di rifrazione n1 del materiale del primo risuonatore ottico 51 in modo da variare la lunghezza di cammino ottico l1. A tal fine, l?elemento di regolazione 53 pu?, ad esempio, iniettare o svuotare di portatori di carica la guida d?onda del primo risuonatore ottico 51 o riscaldare il materiale del primo risuonatore ottico 51.
Prima dell?effettivo impiego operativo del dispositivo opto-elettronico, l?elemento di regolazione 53 pu? essere vantaggiosamente calibrato, ad esempio per regolare preliminarmente la lunghezza l1 di cammino del primo risuonatore ottico 51 o per regolare l?indice di rifrazione n1 del materiale del primo risuonatore ottico 51.
Forma realizzativa #4
La figura 13 illustra un?altra possibile forma realizzativa dell?invenzione.
Secondo tale soluzione, il circuito fotonico 50 comprende un risuonatore ottico 51 che include un percorso ottico ad anello ed un percorso ottico aperto 52.
Il risuonatore ottico 51 forma la prima struttura ottica mentre il percorso ottico 52 forma la seconda struttura ottica.
Entrambe le strutture ottiche 51, 52 sono accoppiate otticamente tra loro, all?ingresso ottico 50A e ad un?unica uscita ottica 50B1 del circuito fotonico.
In corrispondenza del risuonatore ottico 51 ? predisposto l?elemento di regolazione 53 della lunghezza di cammino ottico, ad esempio formato da un diodo PIN accoppiato con la guida d?onda del primo risuonatore ottico 51 oppure da un elemento riscaldante.
Il percorso ottico 52 comprende una regione attiva 520 destinata ad entrare in contatto con il fluido in cui ? dispersa la sostanza obiettivo.
Come sopra illustrato, la lunghezza di cammino ottico l2 del percorso ottico 52 varia quando la sostanza obiettivo viene assorbita dalla regione attiva 520.
Il funzionamento dello stadio di rilevazione 51, 5N ? ora descritto brevemente.
Il circuito fotonico 50 riceve in ingresso una radiazione luminosa LIN.
Una prima porzione LD1 della radiazione luminosa LIN ? trasmessa al risuonatore ottico 51. Una seconda porzione LD2 della radiazione luminosa LIN percorre il percorso ottico 52 passando attraverso la regione attiva 520.
La porta ottica d?uscita 50B1 riceve una radiazione luminosa LD = LD1+LD2 trasmessa da parte delle strutture ottiche 51, 52 nel loro complesso.
La lunghezza di cammino ottico l2 del percorso ottico 52 varia quando la sostanza obiettivo viene assorbita dalla regione attiva 520.
Ogni variazione dei cammini ottici l1, l2 dei risuonatori ottici 51, 52 comporta una variazione della fase della radiazione luminosa LD2 rispetto alla radiazione luminosa LD1.
Quando viene trasmessa al risuonatore ottico 51, la radiazione luminosa LD2 interferisce in modo costruttivo o distruttivo con la radiazione luminosa LD1 in funzione del suo sfasamento rispetto a quest?ultima.
La potenza ottica della radiazione luminosa LD varia cos? in funzione della lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 e la lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52.
La radiazione luminosa LD ? trasmessa direttamente all?uscita ottica 50B1 del circuito fotonico 50. Il primo rilevatore ottico 54, otticamente accoppiato all?uscita ottica 50B1, fornisce cos? un segnale di rilevazione S1 indicativo della radiazione luminosa LD.
Tale segnale di rilevazione viene elaborato dal corrispondente stadio di controllo C1, CN per fornire il segnale di controllo CT e il segnale di misura M.
L?elemento di regolazione 53 riceve un segnale di controllo CT dal corrispondente stadio di controllo 31, 3N. Tale segnale di controllo ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LT, trasmessa dalla sola uscita ottica 50B1, assuma un valore massimo, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
In risposta al segnale di controllo CT, l?elemento di regolazione 53 modifica l?indice di rifrazione n1 del materiale del risuonatore ottico 51 in modo da variare la lunghezza di cammino ottico l1 di quest?ultimo. A tal fine, l?elemento di regolazione 53 pu?, ad esempio, iniettare o svuotare di portatori di carica la guida d?onda del primo risuonatore ottico 51 o riscaldare il materiale del primo risuonatore ottico 51.
Prima dell?effettivo impiego operativo del dispositivo opto-elettronico, l?elemento di regolazione 53 pu? essere vantaggiosamente calibrato, ad esempio per regolare preliminarmente la lunghezza l1 di cammino del primo risuonatore ottico 51 o l?indice di rifrazione n1 del materiale del primo risuonatore ottico 51.
Forma realizzativa #5
La figura 14 illustra un?altra possibile forma realizzativa dell?invenzione.
Secondo tale soluzione, il circuito fotonico 50 comprende una struttura interferometrica a divisione di fascio, ad esempio di tipo Mach-Zehnder.
Il circuito fotonico 50 comprende un divisore di fascio 56 otticamente accoppiato all?ingresso ingresso ottico 50A ed un accoppiatore di fascio 57 otticamente accoppiato ad un?uscita ottica 50B1.
Il circuito fotonico 50 comprende un primo percorso ottico 51 ed un secondo percorso ottico 52 otticamente accoppiati in parallelo al divisore di fascio ottico 56 e all?accoppiatore di fascio ottico 57.
Il primo percorso ottico 51 forma la prima struttura ottica mentre il secondo percorso ottico 52 forma la seconda struttura ottica.
In corrispondenza del primo percorso ottico 51 ? predisposto l?elemento di regolazione 53 della lunghezza di cammino ottico, ad esempio formato da un diodo PIN accoppiato con la guida d?onda del primo risuonatore ottico 51 oppure da un elemento riscaldante.
Il secondo percorso ottico 52 comprende una regione attiva 520 destinata ad entrare in contatto con il fluido in cui ? dispersa la sostanza obiettivo. La lunghezza di cammino ottico l2 del secondo percorso ottico 52 varia quando la sostanza obiettivo viene assorbita dalla regione attiva 520.
Il funzionamento dello stadio di rilevazione 51, 5N ? ora descritto brevemente.
Il circuito fotonico 50 riceve in ingresso una radiazione luminosa LIN.
Il divisore di fascio 56 divide la radiazione luminosa LIN in una prima porzione luminosa LD1 e in una seconda porzione luminosa LD2.
Una prima porzione LD1 della radiazione luminosa LIN ? trasmessa al primo percorso ottico 51. Una seconda porzione LD2 della radiazione luminosa LIN percorre il percorso ottico 52 passando attraverso la regione attiva 520.
L?accoppiatore ottico 57 ricombina le radiazioni ottiche LD1, LD2 e trasmette la radiazione luminosa LD, ottenuta da tale ricombinazione, alla porta ottica d?uscita 50B1.
La lunghezza di cammino ottico l2 del percorso ottico 52 varia quando la sostanza obiettivo viene assorbita dalla regione attiva 520.
Ogni variazione della differenza ?l = l1 ? l2 tra la lunghezza di cammino ottico l1 del risuonatore ottico 51 e la lunghezza di cammino ottico l2 del percorso ottico 52 comporta una variazione della fase della radiazione luminosa LD2 rispetto alla radiazione luminosa LD1.
Quando le radiazioni luminose LD1, LD2 sono ricombinate tra loro, infatti, la radiazione luminosa LD2 interferisce in modo costruttivo o distruttivo con la radiazione luminosa LD1 in funzione del suo sfasamento rispetto a quest?ultima.
La potenza ottica della radiazione luminosa LD, trasmessa dall?accoppiatore ottico 57, varia cos? in funzione della differenza ?l = l1 ? l2 tra la lunghezza di cammino ottico l1 della prima struttura ottica 51 e la lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52.
La radiazione luminosa LD ? trasmessa all?uscita ottica 50B1 del circuito fotonico 50. Il primo rilevatore ottico 54, otticamente accoppiato all?uscita ottica 50B1, fornisce cos? un segnale di rilevazione S1 indicativo della radiazione luminosa LD.
Tale segnale di rilevazione viene elaborato dal corrispondente stadio di controllo C1, CN per fornire il segnale di controllo CT e il segnale di misura M.
L?elemento di regolazione 53 riceve il segnale di controllo CT dal corrispondente stadio di controllo 31, 3N. Tale segnale di controllo ? configurato per regolare la lunghezza di cammino ottico l1 della prima porzione 51 di risuonatore ottico in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa LD, trasmessa dall?uscita ottica 50B1, assuma un valore costante, quando la seconda lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 varia a causa della sostanza obiettivo assorbita della regione attiva 520.
In risposta al segnale di controllo CT, l?elemento di regolazione 53 modifica l?indice di rifrazione n1 del materiale del primo percorso ottico 51 in modo da variare la lunghezza di cammino ottico l1 di quest?ultimo. A tal fine, l?elemento di regolazione 53 pu?, ad esempio, iniettare o svuotare di portatori di carica la guida d?onda del primo risuonatore ottico 51 o riscaldare il materiale del primo risuonatore ottico 51.
Prima dell?effettivo impiego operativo del dispositivo opto-elettronico, l?elemento di regolazione 53 pu? essere vantaggiosamente calibrato per regolare preliminarmente la lunghezza l1 di cammino del primo percorso ottico 51 o per regolare l?indice di rifrazione n1 del materiale del primo percorso ottico 51.
Il dispositivo opto-elettronico, secondo l?invenzione, presenta notevoli vantaggi rispetto ai dispositivi dello stato dell?arte.
Come illustrato in figura 1, il dispositivo opto-elettronico 1 comprende una pluralit? di sezioni di misura 61, 6N disposte in parallelo, ciascuna delle quali operativamente accoppiata al divisore ottico 4 e formata da un corrispondente stadio di rilevazione 51, 5N e da un corrispondente stadio di controllo 31, 3N.
Pur ricevendo la radiazione luminosa da una medesima sorgente di luce 2, ciascuna sezione di misura 61, 6N opera in modo indipendente dalle altre nel rilevare una diversa sostanza obiettivo dispersa nel proprio fluido.
Il dispositivo opto-elettronico 1 ? quindi un vero e proprio dispositivo di rilevazione ?multisensing? in grado di eseguire in parallelo molteplici rilevazioni di sostanze disperse in un fluido.
Il dispositivo opto-elettronico 1 comprende, per ciascuna sezione di misura 61, 6N, un circuito di retroazione che consente di regolare la lunghezza di cammino ottico l1 di una prima struttura ottica 51 del corrispondente circuito fotonico 50 in modo che quest?ultima insegua costantemente ogni variazione della lunghezza di cammino ottico l2 della seconda struttura ottica 52 del corrispondente circuito fotonico 50. Ciascuna sezione di misura 61, 6N pertanto assicura elevate prestazioni in termini di accuratezza e risoluzione di misura.
Il dispositivo opto-elettronico 1 comprende una sola sorgente di luce presentando cos? una struttura molto compatta con ingombri contenuti.
Il dispositivo opto-elettronico 1 risulta di agevole fabbricazione a livello industriale.
Preferibilmente, esso comprende un circuito elettronico integrato a bordo del quale sono realizzati i molteplici stadi di rilevazione 51, 5N in parallelo tra loro.
Tale circuito elettronico integrato pu? essere vantaggiosamente realizzato a livello industriale con tecnologie di lavorazione di materiali semiconduttori di tipo noto. Ad esempio, possono essere impiegate tecnologie per la realizzazione planare di circuiti integrati, tecnologie per la micro-lavorazione del silicio (?bulk micro-machining? o ?surface micro-machining?), o simili.
Il circuito elettronico integrato suddetto pu? avere dimensioni nell?ordine di qualche centinaio di ?m o di qualche mm.
Secondo alcune forme realizzative, la sorgente di luce 2 ed il divisore di fascio 4 sono realizzati come componenti ?stand-alone? e sono strutturalmente separati dal circuito integrato per la realizzazione degli stadi di rilevazione 51, 5N.
In alcune forme realizzative del dispositivo opto-elettronico 1, tuttavia, la sorgente di luce 2 e/o il divisore di fascio 4 e/o gli stadi di rilevazione 51, 5N potrebbero essere strutturalmente integrati tra loro, eventualmente anche in un unico circuito integrato.
Come sopra illustrato, l?accoppiamento tra i vari componenti ottici del dispositivo optoelettronico 1 pu? essere realizzato mediante opportune guide d?onda, le quali possono essere costituite da opportune fibre ottiche, ad esempio fibre ottiche di tipo mono-modale (SMF ? Single Mode Fibers) con un nucleo con diametro di circa 10 ?m, oppure da corrispondenti porzioni di circuito integrato opportunamente lavorate, ad esempio con una larghezza di circa 0.5 ?m ed una lunghezza di qualche decina di ?m.
Anche i separatori di fascio ottico o gli accoppiatori di fascio ottico a bordo del dispositivo optoelettronico possono essere costituiti da componenti ?stand-alone? o da corrispondenti porzioni di circuito integrato opportunamente lavorate.
Come sopra illustrato, ciascun stadio di controllo 31, 3N del dispositivo opto-elettronico 1 comprende uno o pi? moduli di controllo che possono essere realizzati industrialmente in modo analogico e/o digitale.
Se implementati in modo analogico, tali moduli di controllo possono comprendere circuiti elettronici (separati in unit? distinte oppure integrati tra loro) predisposti in modo da svolgere le funzionalit? desiderate.
Se implementati in modo digitale, tali moduli di controllo possono comprendere una o pi? unit? di elaborazione digitale di segnali (ad esempio microprocessori) e opportuni supporti di memoria in cui sono memorizzate istruzioni software eseguibili da tali unit? di elaborazione digitale per svolgere le funzionalit? desiderate.
Gli stadi di controllo 31, 3N possono essere integrati in un?unica unit? di controllo, eventualmente comprendente anche il controllore 12, operativamente associato al divisore di fascio 4. Tale unit? di controllo pu? essere realizzata a livello industriale con tecnologie di assemblaggio di circuiti elettronici di tipo noto (ad esempio montaggio su PCB) oppure strutturalmente integrata con gli altri componenti del circuito opto-elettronico 1 in un unico circuito integrato.
In base a quanto sopra, ? evidente come il dispositivo opto-elettronico 1 sia particolarmente adatto per una riproduzione su vasta scala.
Come sopra illustrato, molte sue parti possono essere integrate tra loro e realizzate mediante tecnologie di lavorazione di materiali semiconduttori di tipo noto.
Il dispositivo opto-elettronico 1 ? particolarmente adatto per l?impiego in apparati per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido ed in apparati di tipo biomedicale.
Claims (14)
1. Dispositivo opto-elettronico (1) per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido caratterizzato dal fatto di comprendere:
- una sorgente di luce (2) atta ad emettere una radiazione luminosa (L1);
- un divisore ottico (4) comprendente una porta ottica d?ingresso (4A) otticamente accoppiata a detta sorgente di luce (2) ed una pluralit? di porte ottiche d?uscita (4B1, 4BN), detto divisore ottico essendo atto a ricevere un primo fascio luminoso (L1) in corrispondenza di detta porta ottica d?ingresso (4A) ed a fornire uno o pi? secondi fasci luminosi (L2), ciascuno trasmissibile da una corrispondente porta ottica d?uscita (4B1, 4BN);
- una pluralit? di stadi di rilevazione (51, 5N) operativamente accoppiati a detto divisore ottico (4) e predisposti in parallelo tra loro, ciascun stadio di rilevazione includendo un circuito fotonico (50) atto a ricevere una radiazione luminosa (LIN) da detto divisore ottico (4) e trasmettere almeno una radiazione luminosa (LT, LD) in uscita, detto circuito fotonico comprendendo:
- un ingresso ottico (50A) otticamente accoppiato ad una corrispondente porta ottica d?uscita (4B1, 4BN) di detto divisore ottico;
- una prima struttura ottica (51) otticamente accoppiata a detto ingresso ottico (50A) ed avendo una prima lunghezza di cammino ottico (l1);
- una seconda struttura ottica (52) otticamente accoppiata a detta prima struttura ottica (51) ed avendo una seconda lunghezza di cammino ottico (l2), detta seconda struttura ottica comprendendo una regione attiva (520) predisposta per entrare in contatto con un fluido in cui ? dispersa una sostanza obiettivo e per assorbire selettivamente detta sostanza obiettivo, la seconda lunghezza di cammino ottico (l2) di detta seconda struttura ottica variando quando detta regione attiva (520) assorbe detta sostanza obiettivo;
- un elemento di regolazione (53) della lunghezza di cammino ottico operativamente accoppiato a detta prima struttura ottica (51) e predisposto per regolare la prima lunghezza di cammino ottico (l1) di detta prima struttura ottica (51) in risposta ad un segnale di controllo (CT) ricevuto in ingresso;
- almeno un?uscita ottica (50B1, 50B2) otticamente accoppiata ad almeno uno tra detto ingresso ottico (50A), detta prima struttura ottica (51) e detta seconda struttura ottica (52);
in cui ciascun stadio di rilevazione (51, 5N) include ulteriormente almeno un rilevatore ottico (54, 55) otticamente accoppiato con detta almeno un?uscita ottica (50B1, 50B2), ciascun rilevatore ottico essendo predisposto per fornire un segnale di rilevazione (S1, S2) indicativo di una potenza ottica di una radiazione luminosa (LT, LD) trasmessa da una corrispondente uscita ottica (50B1, 50B2);
detto dispositivo opto-elettronico (1) comprendendo ulteriormente una pluralit? di stadi controllo (31, 3N) predisposti in parallelo tra loro, ciascun stadio di controllo essendo operativamente accoppiato ad un corrispondente stadio di rilevazione (51, 5N) ed essendo predisposto per ricevere ed elaborare almeno un segnale di rilevazione (S1, S2) fornito da almeno un rilevatore ottico (54, 55) di detto stadio di rilevazione (51, 5N), ciascun stadio di controllo (31, 3N) essendo atto a fornire, in risposta a detto almeno un segnale di rilevazione (S1, S2):
- un segnale di controllo (CT) per l?elemento di regolazione (53) del circuito fotonico (50) del corrispondente stadio di rilevazione (51, 5N), detto segnale di controllo essendo configurato per regolare la prima lunghezza di cammino ottico (l1) della prima struttura ottica (51) di detto circuito fotonico (50) in modo che la potenza ottica della radiazione luminosa (LT, LD) trasmessa da almeno un?uscita ottica (50B1, 50B2) di detto circuito fotonico (50) assuma un valore desiderato, quando la seconda lunghezza di cammino ottico (l2) della seconda struttura ottica (52) di detto circuito fotonico (50) varia a causa della sostanza obiettivo assorbita da detta regione attiva (520);
- un segnale di misura (M) indicativo di una presenza o concentrazione di detta sostanza obiettivo nel fluido a contatto con la regione attiva (520) di detta seconda struttura ottica (52).
2. Dispositivo opto-elettronico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto divisore ottico (4) comprende una pluralit? di percorsi ottici (4C) atti ad accoppiare detta porta d?ingresso ottico (4A) con dette porte ottiche d?uscita (4B1, 4BN)
3. Dispositivo opto-elettronico, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto divisore ottico (4) comprende una pluralit? di commutatori ottici (4D) atti a selezionare un percorso ottico (4C) di detto divisore ottico.
4. Dispositivo opto-elettronico, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun circuito fotonico (50) comprende un risuonatore ottico (59) avente un percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato a detto ingresso ottico (50A), dette prima e seconda struttura ottica essendo formate da una prima porzione (51) di percorso ottico ed una seconda porzione (52) di percorso ottico di detto risuonatore ottico (59), rispettivamente.
5. Dispositivo opto-elettronico, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che ciascun circuito fotonico (50) comprende in alternativa:
- una prima uscita ottica (50B1) otticamente accoppiata a detto ingresso ottico (50A), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un primo rilevatore ottico (54) otticamente accoppiato a detta prima uscita ottica (50B1); oppure
- una seconda uscita ottica (50B2) otticamente accoppiata a detto risuonatore ottico (59), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un secondo rilevatore ottico (55) otticamente accoppiato a detta seconda uscita ottica (50B2); oppure
- una prima uscita ottica (50B1) otticamente accoppiata a detto ingresso ottico (50A) e una seconda uscita ottica (50B2) otticamente accoppiata a detto risuonatore ottico (59), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un primo rilevatore ottico (54) ed un secondo rilevatore ottico (55) otticamente accoppiati a detta prima uscita ottica (50B1) e a detta seconda uscita ottica (50B2), rispettivamente.
6. Dispositivo opto-elettronico, secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che ciascun circuito fotonico (50) comprende:
- un primo risuonatore ottico (51) avente un primo percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato a detto ingresso ottico (50A), detta prima struttura ottica essendo formata da detto primo risuonatore ottico (51); e
- un secondo risuonatore ottico (52) avente un secondo percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato a detto ingresso ottico (50A), detta seconda struttura ottica essendo formata da detto secondo risuonatore ottico (52).
7. Dispositivo opto-elettronico, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che ciascun circuito fotonico (50) comprende in alternativa:
- una prima uscita ottica (50B1) otticamente accoppiata a detto ingresso ottico (50A), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un primo rilevatore ottico (54) otticamente accoppiato a detta prima uscita ottica (50B1); oppure
- una seconda uscita ottica (50B1) otticamente accoppiata a detti primo e secondo risuonatore ottico (51, 52), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un secondo rilevatore ottico (55) otticamente accoppiato a detta seconda uscita ottica (50B2); oppure
- una prima uscita ottica (50B1) otticamente accoppiata a detto ingresso ottico (50A) e una seconda uscita ottica (50B2) otticamente accoppiata a detti primo e secondo risuonatore ottico (51, 52), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un primo rilevatore ottico (54) ed un secondo rilevatore ottico (55) otticamente accoppiati a detta prima uscita ottica (50B1) e a detta seconda uscita ottica (50B2), rispettivamente.
8. Dispositivo opto-elettronico, secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che ciascun circuito fotonico (50) comprende:
- un primo risuonatore ottico (51) avente un primo percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato a detto ingresso ottico (50A), detta prima struttura ottica essendo formata da detto primo risuonatore ottico (51); e
- un secondo risuonatore ottico (52) avente un secondo percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato a detto primo risuonatore ottico (52), detta seconda struttura ottica essendo formata da detto secondo risuonatore ottico (52).
9. Dispositivo opto-elettronico, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che ciascun circuito fotonico (50) comprende in alternativa:
- una prima uscita ottica (50B1) otticamente accoppiata a detto ingresso ottico (50A), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un primo rilevatore ottico (54) otticamente accoppiato a detta prima uscita ottica (50B1); oppure
- una seconda uscita ottica (50B1) otticamente accoppiata a detto secondo risuonatore ottico (52), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un secondo rilevatore ottico (55) otticamente accoppiato a detta seconda uscita ottica (50B2); oppure - una prima uscita ottica (50B1) otticamente accoppiata a detto ingresso ottico (50A) e una seconda uscita ottica (50B2) otticamente accoppiata a detto secondo risuonatore ottico (52), detto stadio di rilevazione (51, 5N) comprendendo un primo rilevatore ottico (54) ed un secondo rilevatore ottico (55) otticamente accoppiati a detta prima uscita ottica (50B1) e a detta seconda uscita ottica (50B2), rispettivamente.
10. Dispositivo opto-elettronico, secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che ciascun circuito fotonico (50) comprende:
- un risuonatore ottico (51) avente un percorso ottico ad anello e otticamente accoppiato a detto ingresso ottico (50A) e a un?uscita ottica (50B1) di detto circuito fotonico, detta prima struttura ottica essendo formata da detto risuonatore ottico (51); e
- un ulteriore percorso ottico (52) otticamente accoppiato a detto ingresso ottico (50A) ed a detta uscita ottica (50B1), detta seconda struttura ottica essendo formata da detto ulteriore percorso ottico (52).
11. Dispositivo opto-elettronico, secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che ciascun circuito fotonico (50) comprende:
- un divisore di fascio ottico (56) otticamente accoppiato a detto ingresso ottico (50A); - un accoppiatore di fascio ottico (57) otticamente accoppiato ad un?uscita ottica (50B1) di detto circuito fotonico; e
- un primo percorso ottico (51) otticamente accoppiato a detto divisore di fascio ottico (56) e a detto accoppiatore di fascio ottico (57), detta prima struttura ottica essendo formata da detto primo percorso ottico (51); e
- un secondo percorso ottico (52) otticamente accoppiato a detto divisore di fascio ottico (56) e a detto accoppiatore di fascio ottico (57), in parallelo a detto primo percorso ottico, detta seconda struttura ottica essendo formata da detto secondo percorso ottico (52).
12. Dispositivo opto-elettronico, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sorgente di luce (2) comprende un emettitore di luce laser.
13. Dispositivo opto-elettronico, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sorgente di luce (2) ? in grado di emettere una radiazione luminosa (L1) con lunghezza d?onda costante.
14. Dispositivo opto-elettronico, secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 12, caratterizzato dal fatto che detta sorgente di luce (2) ? in grado di emettere una radiazione luminosa (L1) con lunghezza d?onda variabile periodicamente in un intorno di una lunghezza d?onda predefinita (?r).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102021000032963A IT202100032963A1 (it) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido. |
| PCT/EP2022/087869 WO2023126399A1 (en) | 2021-12-29 | 2022-12-27 | Opto-electronic device for the detection of substances dispersed in a fluid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102021000032963A IT202100032963A1 (it) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT202100032963A1 true IT202100032963A1 (it) | 2023-06-29 |
Family
ID=80933525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102021000032963A IT202100032963A1 (it) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT202100032963A1 (it) |
| WO (1) | WO2023126399A1 (it) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050035278A1 (en) * | 2003-08-13 | 2005-02-17 | Moti Margalit | Micro-resonator based optical sensor |
| WO2009029957A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Cornell University | Nanoscale optofluidic devices for molecular detection |
| US20100165351A1 (en) * | 2007-05-21 | 2010-07-01 | Dan-Xia Xu | Silicon photonic waveguide biosensor configurations |
| US20140263948A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical biosensor and biosensing system |
| US20160282265A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Intel Corporation | Integrated Photonics Based Sensor System |
| WO2018134348A1 (en) | 2017-01-23 | 2018-07-26 | E-Lite S.R.L. | Optoelectronic device for detection of a substance dispersed in a fluid. |
| US20200166453A1 (en) * | 2017-07-26 | 2020-05-28 | Technische Universitaet Wien | Method for spectroscopically or spectrometrically examining a sample, and interferometric device |
-
2021
- 2021-12-29 IT IT102021000032963A patent/IT202100032963A1/it unknown
-
2022
- 2022-12-27 WO PCT/EP2022/087869 patent/WO2023126399A1/en unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050035278A1 (en) * | 2003-08-13 | 2005-02-17 | Moti Margalit | Micro-resonator based optical sensor |
| US20100165351A1 (en) * | 2007-05-21 | 2010-07-01 | Dan-Xia Xu | Silicon photonic waveguide biosensor configurations |
| WO2009029957A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Cornell University | Nanoscale optofluidic devices for molecular detection |
| US20140263948A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical biosensor and biosensing system |
| US20160282265A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Intel Corporation | Integrated Photonics Based Sensor System |
| WO2018134348A1 (en) | 2017-01-23 | 2018-07-26 | E-Lite S.R.L. | Optoelectronic device for detection of a substance dispersed in a fluid. |
| US20200166453A1 (en) * | 2017-07-26 | 2020-05-28 | Technische Universitaet Wien | Method for spectroscopically or spectrometrically examining a sample, and interferometric device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023126399A1 (en) | 2023-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102221911B1 (ko) | 에너지 시스템 모니터링 | |
| JP4511857B2 (ja) | フォトニック結晶を応用したセンサおよび検出対象物質の検出方法 | |
| CN107490822B (zh) | 光器件、可调光源和光发送器 | |
| US9846060B2 (en) | Optical sensor arrangement and method for measuring an observable | |
| KR102213006B1 (ko) | 멀티 광 섬유 감지 시스템 | |
| KR101851954B1 (ko) | 온도 측정 장치 및 온도 측정 방법 | |
| US20230107907A1 (en) | Photonics Integrated Circuit Architecture | |
| US8953164B2 (en) | Wavelength monitor and wavelength monitoring method | |
| US8201996B1 (en) | Passive wavelength-division multiplexing (WDM) fiber-optic temperature sensor | |
| KR20170100590A (ko) | 넓게 이격된 파장들을 위한 tdlas 아키텍쳐 | |
| CN1238041A (zh) | 集成干涉仪 | |
| IT202100032963A1 (it) | Dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di sostanze disperse in un fluido. | |
| WO2015083993A1 (ko) | 폴리머 파장 가변 레이저를 이용한 광선로 검사기 | |
| US20140036258A1 (en) | Optical transmission line connection system and optical transmission line connection method | |
| US9244002B1 (en) | Optical method and system for measuring an environmental parameter | |
| CN207318894U (zh) | 一种基于微环腔结构的宣布式多波长单光子源产生系统 | |
| JP2009036767A (ja) | 有害物質を検知する装置及び方法 | |
| CN108267160A (zh) | 时分复用的光纤布拉格光栅传感系统 | |
| EP2738547A1 (en) | Optical sensor arrangement and method for measuring an observable | |
| IT201700006640A1 (it) | Dispositivo opto-elettronico per la rilevazione di una sostanza dispersa in un fluido | |
| EP2735862B1 (en) | Optical sensor arrangement and method for measuring an observable | |
| JP2013142640A (ja) | 光導波路評価装置および光導波路評価方法 | |
| JP2013243304A (ja) | 波長モニタ、及び波長モニタリング方法 | |
| d’Agostino et al. | AWG based wavelength-meter with pm resolution | |
| KR101803037B1 (ko) | 광섬유 격자를 적용한 광센서 장치 |