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온칩 분광 디바이스에 있어서, 실리콘 기판을 기반으로 III-V족 화합물 반도체와의 융합을 통해 집적화되어 광을 방사하는 광원소자를 포함하는 광원부; 상기 광원소자로부터 방사된 광을 타겟 물질에 대해 산란시켜 산란광을 출력하는 검출부; 및 상기 산란광을 수신하여 수신된 산란광의 복수의 스펙트럼의 반응을 도출하는 분광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온칩 분광 디바이스
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제1항에 있어서, 상기 광원부는 상기 광원소가가 방사한 광을 50 : 50으로 분리하여 2개의 광으로 출력하는 빔분리기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온칩 분광 디바이스
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제2항에 있어서, 상기 검출부는 상기 2개의 광 중 어느 하나의 광을 집속하여 집속된 광을 타겟 물질에 대해 산란시켜 산란광을 출력하는 메인프로브; 및 상기 2개의 광 중 다른 하나의 광을 집속하여 집속된 광을 타겟 물질에 대한 산란 없이 비산란광으로 출력하는 하나 이상의 기준프로브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온칩 분광 디바이스
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제3항에 있어서, 상기 분광부는 상기 산란광을 수신하여 상기 산란광을 복수의 스펙트럼으로 분할하여 복수의 제1 광신호를 출력하는 제1 분광소자; 상기 비산란광을 수신하여 상기 비산란광을 복수의 스펙트럼으로 분할하여 복수의 제2 광신호를 출력하는 제2 분광소자; 및 상기 복수의 제1 광신호 및 상기 복수의 제2 광신호 각각을 수신하여 상기 복수의 제1 광신호 및 상기 복수의 제1 광신호 각각의 스펙트럼 강도를 검출하는 복수의 광검파기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온칩 분광 디바이스
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제1항에 있어서, 상기 광원소자는 상기 실리콘 기판; 상기 실리콘 기판 상에 형성되는 접착층; 및 III-V족 반도체인 인듐 및 인으로 형성되어 상기 접착층 상에 순차로 적층되어 형성되는 제1 클래드층, 활성층 및 제2 클래드층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 온칩 분광 디바이스
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온칩 분광 디바이스에 있어서, 실리콘 기판과, 상기 실리콘 기판 상에 형성되는 접착층과, III-V족 반도체인 인듐 및 인으로 형성되어 상기 접착층 상에 순차로 적층되어 형성되는 제1 클래드층, 활성층 및 제2 클래드층을 포함하는 광원소자를 포함하는 광원부; 상기 광원소자로부터 방사된 광을 타겟 물질에 대해 산란시켜 산란광을 출력하는 검출부; 및 상기 산란광을 수신하여 복수의 파장대의 스펙트럼 강도를 나타내는 신호를 도출하는 분광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온칩 분광 디바이스
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제6항에 있어서, 상기 광원부는 상기 광원소자; 상기 광원소자가 방사하는 광을 수신하여 출력하는 입력커플러; 및 상기 광을 복수의 광으로 분리하는 빔분리기;를 포함하며, 상기 검출부는 상기 분리된 광을 전달하는 도파관; 및 상기 분리된 광 중 어느 하나를 수신하는 복수의 프로브;를 포함하며, 상기 분광부는 상기 복수의 프로브로부터 출력된 광을 복수의 파장으로 분할하는 분광소자; 및 상기 분광소자가 분할한 복수의 파장 각각의 스펙트럼 강도를 검출하는 복수의 광검파기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온칩 분광 디바이스
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제7항에 있어서, 상기 입력커플러, 상기 빔분리기, 상기 도파관, 상기 복수의 프로브, 상기 분광소자 및 상기 복수의 광검파기는 실리콘 기반의 SOI(Silicon-on-Insulator) 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 온칩 분광 디바이스
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