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1. (WO2018051145) INTEGRATED BROAD-BAND YOUNG INTERFEROMETERS FOR SIMULTANEOUS DUAL POLARIZATION BIO-CHEMICAL SENSING THROUGH AMPLIFIED FRINGE PACKET SHIFTS
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Pub. No.:    WO/2018/051145    International Application No.:    PCT/GR2017/000053
Publication Date: 22.03.2018 International Filing Date: 11.09.2017
IPC:
G01N 21/45 (2006.01), G02B 6/12 (2006.01)
Applicants: NATIONAL CENTRE FOR SCIENTIFIC RESEARCH "DEMOKRITOS" (NCSR "DEMOKRITOS") [GR/GR]; Patr. Grigoriou E' & 27 Neapoleos St. 153 41 Agia Paraskevi (GR)
Inventors: MISIAKOS, Konstantinos; (GR).
MAKARONA, Eleni; (GR).
RAPTIS, Ionnis; (GR).
KAKABAKOS, Sotirios; (GR).
PETROU, Panagiota; (GR).
SALAPATAS, Alexandros; (GR).
STAVRA, Eleftheria; (GR)
Priority Data:
20160100477 14.09.2016 GR
Title (EN) INTEGRATED BROAD-BAND YOUNG INTERFEROMETERS FOR SIMULTANEOUS DUAL POLARIZATION BIO-CHEMICAL SENSING THROUGH AMPLIFIED FRINGE PACKET SHIFTS
(FR) INTERFÉROMÈTRES DE YOUNG À LARGE BANDE INTÉGRÉS POUR LA DÉTECTION BIOCHIMIQUE SIMULTANÉE À DOUBLE POLARISATION PAR L'INTERMÉDIAIRE DE DÉCALAGES DE PAQUETS DE FRANGES AMPLIFIÉS
Abstract: front page image
(EN)The photonic chip integrates one or more Young interferometers that accept broad-band light at their input waveguide while their output waveguides couple their light to a single imaging array either through air or through on-chip slab waveguides. The interferometers are interpolated between the input and output waveguides. The sensing window is exposed to the analyte solutions. On this window the recognition molecules have previously being immobilized. Upon analyte binding an adlayer grows on the sensing window. Depending on emitted light polarization, interference occurs at specific solid angles so that two packets of sinusoidal fringes are formed for either polarization: One for the TE and one for the TM polarization. The two different angles result from the different dispersion relationship of the phase function on the wavenumber for the two polarizations. With the development of adlayers the fringes shift in each packet following the on- chip phase change for each polarization. In addition to the fringe shift and in the same direction, each packet moves solidly as a result of the adlayer induced changes on the phase function slope against the wavenumber. In fact, the packets move faster than the on-chip phase change thus providing an amplified optical signal. The set-up incorporates the photonic chip with the broad¬ band Young interferometer and the input and output waveguides, broad-band light sources, external or on-chip integrated, and an imaging array, external or on-chip integrated. It also includes fluidic structures for the supply of reagents and the samples. Fourier transform and other techniques are employed to calculate the phase change from the fringe shift and packet motion. The packet motion and phase shifts provide a measure of the adlayer growth due to binding reactions.
(FR)La puce photonique intègre un ou plusieurs interféromètres de Young qui acceptent une lumière à large bande au niveau de leur guide d'ondes d'entrée tandis que leurs guides d'ondes de sortie couplent leur lumière à un réseau d'imagerie unique soit par voie hertzienne, soit par l'intermédiaire de guides d'ondes bidimensionnels sur puce. Les interféromètres sont interpolés entre les guides d'ondes d'entrée et de sortie. La fenêtre de détection est exposée aux solutions d'analyte. Sur cette fenêtre, les molécules de reconnaissance ont été préalablement immobilisées. Lors de la liaison à un analyte, une couche d'addition croît sur la fenêtre de détection. En fonction de la polarisation de lumière émise, l'interférence se produit à des angles solides spécifiques de sorte que deux paquets de franges sinusoïdales sont formés pour chacune des polarisations suivantes : un pour la polarisation TE et un pour la polarisation TM. Les deux angles différents proviennent de la différente relation de dispersion de la fonction de phase par rapport au nombre d'ondes des deux polarisations. Avec le développement de couches d'addition, les franges se décalent dans chaque paquet à la suite du changement de phase sur puce pour chaque polarisation. En plus du décalage de franges et dans la même direction, chaque paquet se déplace solidement en raison des changements induits par la couche d'addition sur la pente de la fonction de phase par rapport au nombre d'ondes. En fait, les paquets se déplacent plus rapidement que le changement de phase sur puce, fournissant ainsi un signal optique amplifié. L'installation comprend la puce photonique avec l'interféromètre de Young à large bande et les guides d'ondes d'entrée et de sortie, des sources de lumière à large bande, externes ou intégrées sur puce, et un réseau d'imagerie, externe ou intégré sur puce. L'installation comprend également des structures fluidiques servant à l'alimentation en réactifs et en échantillons. Une transformée de Fourier et d'autres techniques sont utilisées pour calculer le changement de phase à partir du décalage de franges et du déplacement de paquets. Le déplacement de paquets et les décalages de phase fournissent une mesure de la croissance de la couche d'addition due à des réactions de liaison.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
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Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)