Questa invenzione consiste in un metodo di interrogazione e lettura differenziale per sensori chimici basati su Risonanze Plasmoniche di Superficie (SPR). Il punto di partenza per l’applicazione del metodo è l’integrazione dell’unità sensibile SPR (chip) come elemento riflettente intermedio di un risonatore ottico Fabry Perot (FP). Una risonanza plasmonica di superficie può essere accoppiata solo da radiazione polarizzata “p” rispetto al piano di incidenza, mentre nessun accoppiamento può avvenire da radiazione polarizzata “s”. Due sistemi modali, non degeneri in frequenza, corrispondono alle due polarizzazioni del campo, a causa del diverso comportamento rispetto all’accoppiamento SPR. Qualora entrambe le polarizzazioni lineari ortogonali siano entrambe risonanti nel FP, il campo polarizzato “p” può essere considerato come campo di prova mentre quello ortogonale “s” come campo di riferimento. Partendo da queste premesse è stato implementato un sistema di lettura in eterodina ottica basato sulla rivelazione del battimento tra i campi risonanti in cavità.
I sensori basati su Risonanze Plasmoniche di Superficie SPR sono indicati nella rivelazione di specie molecolari disperse in una fase liquida a concentrazioni molto basse. Le performances ottenute con i metodi di interrogazione e lettura allo stato dell’arte sono limitati dal contributo del rumore tecnico. La sorgente di radiazione mappa il suo rumore di ampiezza nella misura finale, mentre il sistema ottico prende le vibrazioni acustiche dall’ambiente. Le architetture differenziali ed interferometriche, basate sulla rivelazione di fase, sono state dimostrate come le più promettenti per gli apparati ad alte prestazioni. Il limite maggiore di questi approcci è nell’uso di montaggi delicati. La sensibilità dipende dalla lunghezza dei bracci interferometrici, ovvero scala con le dimensioni dell’apparato. In questa sede è dimostrato un nuovo approccio differenziale basato su una lettura diretta in frequenza ottenuta da un processo puramente ottico di sotto-conversione in radiofrequenza. Il metodo è particolarmente indicato per realizzare un’integrazione ottica in apparati in guida d’onda. Questo prelude alla realizzazione di sensori chimici SPR compatti ad alte prestazioni.
USA ed Europa