用于样品测试的装置、系统和方法与流程

用于样品测试的装置、系统和方法
1.相关申请的交叉引用本技术要求美国专利申请第63/021,416号（提交于2020年5月7日）、美国专利申请第63/198,609号（提交于2020年10月29日）、美国专利申请第63/154,476号（提交于2021年2月26日）的优先权和权益，它们的全部内容通过引用并入本技术中。


背景技术：

2.现有方法、装置和系统受到挑战和限制的困扰。例如，由于各种因素，诸如结构限制、环境温度、污染等，可能影响许多设备的效率和/或准确性。


技术实现要素：

3.根据本公开的各种示例，提供了用于样品测试的各种示例方法、装置和系统。在一些实施例中，示例方法、装置和系统可以利用干涉测量法来检测收集的样品中病毒和/或蛋白质含量的其他病毒指示物的存在。
4.在一些示例中，样品测试设备可以包括波导和集成光学部件。在一些示例中，集成光学部件可以耦合到波导。在一些示例中，集成光学部件可以包括准直仪和分束器。
5.在一些示例中，分束器可以包括第一棱镜和第二棱镜。在一些示例中，第二棱镜可以附接到第一棱镜的第一倾斜表面。在一些示例中，第一棱镜和第二棱镜形成立方体形状。
6.在一些示例中，分束器可以包括偏振分束器。
7.在一些示例中，准直仪可以附接到第一棱镜的第二倾斜表面。
8.在一些示例中，样品测试设备可以包括耦合到集成光学部件的光源。在一些示例中，光源可以配置为发射激光束。
9.在一些示例中，波导可以包括波导层和具有样品开口的界面层。在一些示例中，界面层可以设置在波导层的顶表面上。
10.在一些示例中，集成光学部件可以设置在波导层的顶表面上。
11.在一些示例中，样品测试设备可以包括位于界面层上方的透镜部件。在一些示例中，透镜部件可以在输出光方向上与界面层的输出开口至少部分地重叠。
12.在一些示例中，样品测试设备可以包括设置在透镜部件的顶表面上的成像部件。
13.在一些示例中，成像部件可以配置为检测干涉条纹图案。
14.在一些示例中，样品测试设备可以包括具有第一表面的波导和设置在第一表面上的透镜阵列。在一些示例中，透镜阵列包括至少一个光学透镜。
15.在一些示例中，透镜阵列可以包括至少一个微透镜阵列。在一些示例中，微透镜阵列的第一光学透镜的第一形状可以与微透镜阵列的第二光学透镜的第二形状不同。在一些示例中，该至少一个光学透镜可以包括至少一个棱镜透镜。
16.在一些示例中，在波导光传输方向上，第一光学透镜的第一表面曲率可以与第二光学透镜的第二表面曲率不同。
17.在一些示例中，样品测试设备可以包括集成光学部件，该集成光学部件通过透镜
阵列耦合到波导。
18.在一些示例中，样品测试设备可以包括通过透镜阵列耦合到波导的成像部件。
19.在一些示例中，样品测试设备可以包括波导，该波导具有在第一表面上的样品开口和设置在第一表面上的开口层。在一些示例中，开口层可以包括第一开口，该第一开口与样品开口至少部分地重叠。
20.在一些示例中，样品测试设备还可以包括经由至少一个滑动机构耦合到波导的覆盖层。在一些示例中，覆盖层可以包括第二开口。
21.在一些示例中，覆盖层可以位于开口层的顶部上并且可以在第一位置和第二位置之间移动。
22.在一些示例中，当覆盖层可以在第一位置时，第二开口与第一开口重叠。
23.在一些示例中，当覆盖层处于第二位置时，第二开口不与第一开口重叠。
24.在一些示例中，样品测试设备可以包括：波导，具有顶表面和底表面；以及光源，配置为经由波导的底表面将光耦合到样品测试设备中。
25.在一些示例中，光源可以配置为发射穿过波导的顶表面的光束。
26.在一些示例中，样品测试设备可以包括具有顶表面和底表面的波导。在一些示例中，波导的顶表面可以配置为与用户计算设备集成。
27.在一些示例中，波导的厚度可以在5毫米至7毫米的范围内。
28.在一些示例中，用户计算设备部件可以配置为由样品测试设备共同使用。
29.在一些示例中，样品测试设备可以包括波导以及设置在波导的至少一个表面上的绝缘层。
30.在一些示例中，样品测试设备还可以包括至少一个传感器，该至少一个传感器配置为控制绝缘层的温度。
31.在一些示例中，样品测试设备可以包括波导和包住该波导的热控波导壳体。
32.在一些示例中，样品测试设备可以包括波导，该波导至少包括：衬底层，限定样品测试设备的底表面；波导层，沉积在衬底层上，配置为将光从波导的输入侧横向耦合到波导的输出侧；以及界面层，限定样品测试设备的顶表面。
33.在一些示例中，衬底层可以包括集成电路。
34.在一些示例中，波导层还可以包括至少一个参考通道和至少一个样品通道。
35.在一些示例中，该至少一个参考通道可以与界面层中的参考窗口相关联，并且该至少一个样品通道与界面层中的至少一个样品窗口相关联。
36.在一些示例中，提供了一种计算机实现的方法。该计算机实现的方法可以包括：接收针对未标识的样品介质的第一干涉条纹数据，该第一干涉条纹数据与第一波长相关联；接收针对该未标识的样品介质的第二干涉条纹数据，该第二干涉条纹数据与第二波长相关联；基于与第一波长相关联的第一干涉条纹数据和与第二波长相关联的第二干涉条纹数据得出折射率曲线数据；以及基于该折射率曲线数据确定样品标识数据。
37.在一些示例中，该计算机实现的方法还包括：触发光源以生成（i）第一波长的第一投影光，其中，该第一投影光表示第一干涉条纹图案，以及（ii）第二波长的第二投影光，其中，该第二投影光表示第二干涉条纹图案，其中，接收第一干涉条纹数据包括使用成像部件捕获表示与第一波长相关联的第一干涉条纹图案的第一干涉条纹数据，并且其中，接收第
二干涉条纹数据包括使用成像部件捕获表示与第二波长相关联的第二干涉条纹图案的第二干涉条纹数据。
38.在一些示例中，该计算机实现的方法还包括：触发第一光源以生成第一波长的第一投影光，其中，该第一投影光表示第一干涉条纹图案；以及触发第二光源以生成第一波长的第二投影光，其中，该第二投影光表示第二干涉条纹图案，其中，接收第一干涉条纹数据包括使用成像部件捕获表示与第一波长相关联的第一干涉条纹图案的第一干涉条纹数据，并且其中，接收第二干涉条纹数据包括使用成像部件捕获表示与第二波长相关联的第二干涉条纹图案的第二干涉条纹数据。
39.在一些示例中，基于折射率曲线数据确定样品标识数据包括基于折射率曲线数据向折射率数据库查询样品标识数据，其中，样品标识数据对应于折射率数据库中最匹配折射率曲线数据的所存储的折射率曲线。
40.在一些示例中，该计算机实现的方法还包括确定与未标识的样品介质相关联的操作温度，其中，至少基于折射率曲线数据和操作温度来查询折射率数据库以确定样品标识数据。
41.在一些示例中，其中，折射率数据库可以配置为存储与多个标识出的样品相关联的多个已知折射率曲线数据，该多个标识出的样品与多个已知样品标识数据相关联。
42.在一些示例中，折射率数据库还配置为存储与多个温度数据相关联的多个已知折射率曲线数据。
43.在一些示例中，提供了一种计算机实现的方法。该计算机实现的方法可以包括：触发与光源相关联的光源校准事件；在样品环境中捕获表示参考干涉条纹图案的参考干涉条纹数据，该参考干涉条纹图案经由波导的参考通道投影；将参考干涉条纹数据与存储的校准干涉仪数据进行比较，以确定参考干涉条纹数据与存储的校准干涉数据之间的折射率偏移；以及基于折射率偏移来调谐光源。
44.在一些示例中，基于折射率偏移来调谐光源包括调节施加到光源的电压水平以调节与光源相关联的光波长。
45.在一些示例中，基于折射率偏移来调谐光源包括调节施加到光源的电流水平以调节与光源相关联的光波长。
46.在一些示例中，该计算机实现的方法还包括调节温度控制，其中，调节温度控制将样品环境设置为调谐后的操作温度，并且其中，调谐后的操作温度在距所需操作温度的阈值范围内。
47.在一些示例中，该计算机实现的方法还包括：发起与光源相关联的校准设置事件；在经过校准的环境中捕获表示经过校准的干涉条纹图案的经过校准的参考干涉条纹数据，该经过校准的干涉条纹图案经由波导的参考通道投影；将经过校准的参考干涉条纹数据作为存储的校准干涉条纹数据存储在本地存储器中。
48.在一些示例中，经过校准的环境包括具有已知操作温度的环境。
49.在一些示例中，提供了一种计算机实现的方法。该计算机实现的方法包括：接收针对未标识的样品介质的样品干涉条纹数据，该样品干涉条纹数据与可确定的波长相关联；将样品干涉条纹数据提供给经过训练的样品标识模型；以及从经过训练的样品标识模型接收与样品干涉条纹数据相关联的样品标识数据相关联的样品标识数据。
50.在一些示例中，接收针对未标识的样品介质的样品干涉条纹数据包括：触发光源以生成可确定波长的投影光，其中，该投影光与样品干涉条纹图案相关联；使用成像部件捕获表示样品干涉条纹图案的样品干涉条纹数据。
51.在一些示例中，样品标识数据包括样品标识标签。
52.在一些示例中，样品标识数据包括与多个样品标识标签相关联的多个置信度得分。
53.在一些示例中，经过训练的样品标识模型包括经过训练的深度学习模型或经过训练的统计模型。
54.在一些示例中，该计算机实现的方法还包括：确定与样品环境相关联的操作温度；以及将操作温度和样品干涉条纹数据提供给经过训练的样品标识模型，其中，响应于操作温度和样品干涉条纹数据来接收样品标识数据。在一些示例中，该计算机实现的方法还包括：收集多个干涉条纹数据，该多个干涉条纹数据与多个已知样品标识标签相关联；将具有多个已知样品标识标签的多个干涉条纹数据中的每一个存储在训练数据库中；以及从训练数据库对经过训练的样品标识模型进行训练。
55.在一些示例中，样品测试设备可以包括：衬底；设置在衬底上的波导；以及设置在衬底上的透镜阵列。在一些实施例中，透镜阵列可以配置为将光引导到波导的输入边缘。
56.在一些实施例中，透镜阵列可以包括复合抛物面聚光器（cpc）透镜阵列。
57.在一些实施例中，透镜阵列可以包括微cpc透镜阵列。
58.在一些实施例中，透镜阵列可以包括非对称cpc透镜阵列。
59.在一些实施例中，透镜阵列可以包括非对称微cpc透镜阵列。
60.在一些实施例中，波导可以包括至少一个参考通道和至少一个样品通道。
61.在一些实施例中，透镜阵列可以配置为将光引导到该至少一个参考通道的第一输入边缘和该至少一个样品通道的第二输入边缘。
62.在一些实施例中，样品测试设备可以包括：耦合到透镜阵列的集成光学部件，其中，该集成光学部件可以包括准直仪和分束器。
63.在一些实施例中，波导可以包括：在波导内的多个光学通道，其中，多个光学通道中的每个光学通道限定光路；以及包括多个输入开口的输入边缘，其中，多个输入开口中的每个输入开口对应于多个光学通道中的一个光学通道。
64.在一些实施例中，输入边缘可以配置为接收光。
65.在一些实施例中，多个输入开口中的每个输入开口可以配置为接收光。
66.在一些实施例中，多个光学通道中的每个光学通道可以配置为引导来自对应输入开口的光穿过对应光学通道。
67.在一些实施例中，多个光学通道中的每个光学通道可以包括弯曲部分和笔直部分。
68.在一些实施例中，提供了一种用于制造波导的方法。该方法可以包括：将中间层附接在衬底层上；将波导层附接在中间层上；以及蚀刻中间层的第一边缘、波导层的第一边缘、中间层的第二边缘和波导层的第二边缘。
69.在一些实施例中，波导层的第一边缘可以包括输入开口，其中，波导层的第二边缘可以包括输出开口。
70.在一些实施例中，波导层的第一边缘可以包括凹陷的光学边缘。
71.在一些实施例中，波导层的第二边缘可以包括凹陷的光学边缘。
72.在一些实施例中，该方法可以包括将光源耦合到波导层的第一边缘。
73.在一些实施例中，一种制造方法可以包括：生产具有芯片上射流的波导；以及将盖玻璃部件附接到具有芯片上射流的波导。
74.在一些实施例中，生产具有芯片上射流的波导可以包括：生产波导层；生产芯片上射流层；以及将芯片上射流层附接到波导层的顶表面。
75.在一些实施例中，附接盖玻璃部件可以包括：生产粘合剂层；将粘合剂层附接在具有芯片上射流的波导的顶表面上；以及将盖玻璃层附接在粘合剂层的顶表面上。
76.在一些实施例中，样品测试设备可以包括：波导保持器部件，其中，该波导保持器部件的第一表面包括至少一个对准特征；以及波导，包括至少一个蚀刻边缘，其中，该至少一个蚀刻边缘在对准布置中与波导保持器部件的该至少一个对准特征接触。
77.在一些实施例中，该至少一个对准特征可以包括在波导保持器部件的第一表面上的至少一个突起，其中，当在对准布置中时，该至少一个蚀刻边缘与该至少一个突起接触。
78.在一些实施例中，波导保持器部件可以包括：保持器盖元件；以及流体垫圈元件，固定在保持器盖元件上，其中，流体垫圈元件位于保持器盖元件和波导之间。
79.在一些实施例中，保持器盖元件可以包括在保持器盖元件的顶表面上的多个输入开口，其中，流体垫圈元件可以包括从流体垫圈元件的顶表面突出的多个入口。
80.在一些实施例中，样品测试设备还包括：热垫部件，设置在波导的底表面上。
81.在一些实施例中，提供了一种方法。该方法可以包括：通过样品测试设备的样品通道施加抗体溶液；以及通过样品通道注入样品介质。
82.在一些实施例中，在注入样品介质之前，该方法可以包括：在继施加抗体溶液之后的孵育时间段后，通过样品通道施加缓冲溶液。
83.在一些实施例中，在继注入样品介质之后，该方法可以包括：通过样品通道施加清洁溶液。
84.在一些实施例中，提供了一种计算机实现的方法。该方法可以包括：接收针对未标识的样品介质的第一干涉条纹数据；基于该第一干涉条纹数据，计算至少一个统计度量；将该至少一个统计度量和与一种或多种标识出的介质相关联的一个或多个统计度量进行比较；以及基于该至少一个统计度量和该一个或多个统计度量确定样品标识数据。
85.在一些实施例中，该至少一个统计度量可以包括以下中的一项或多项：与第一干涉条纹数据相关联的和、与第一干涉条纹数据相关联的平均值、与第一干涉条纹数据相关联的标准偏差、与第一干涉条纹数据关联的偏度（skewness）或与第一干涉条纹数据相关联的峰度值（kurtosis value）。
86.在一些实施例中，该计算机实现的方法可以包括：接收针对标识出的参考介质的第二干涉条纹数据；基于该第二干涉条纹数据，计算多个统计度量；以及将该多个统计度量存储在数据库中。
87.在一些实施例中，将该至少一个统计度量与该一个或多个统计度量进行比较可以包括：确定该至少一个统计度量与该一个或多个统计度量之间的差是否满足阈值。
88.在一些实施例中，该计算机实现的方法可以包括：响应于确定该至少一个统计度
量和该一个或多个统计度量之间的差满足阈值，基于与该一个或多个统计度量相关联的标识出的参考介质的标识数据来确定样品标识数据。
89.在一些实施例中，样品测试设备可以包括：分析仪装置，包括槽基部和至少一个光学窗口；以及传感器盒，固定在该槽基部上，其中，该至少一个光学窗口与传感器盒的输入窗口或传感器盒的输出窗口中的一者对准。在一些实施例中，传感器盒包括衬底层和本文所述的波导。
90.在一些实施例中，传感器盒可以包括：衬底层；波导，设置在该衬底层的顶表面上；以及覆盖层，设置在波导的顶表面上。
91.在一些实施例中，波导可以包括在波导的顶表面上的至少一个开口。
92.在一些实施例中，覆盖层可以包括至少一个开口。
93.在一些实施例中，覆盖层可以可滑动地附接到波导。
94.在一些实施例中，样品测试设备可以包括：波导；以及设置在波导的顶表面上的采样器部件，其中，该采样器部件可以包括阳极元件。
95.在一些实施例中，波导的顶表面可以包括接地网格层。
96.在一些实施例中，接地网格层可以包括金属材料。
97.在一些实施例中，接地网格层可以连接到接地。
98.在一些实施例中，波导可以包括设置在接地网格层下方的包覆窗口层。
99.在一些实施例中，波导可以包括设置在包覆窗口层下方的遮光层。
100.在一些实施例中，波导可以包括设置在遮光层下方的平面层。
101.在一些实施例中，波导可以包括设置在平面层下方的波导芯层。
102.在一些实施例中，波导可以包括设置在波导芯层下方的包覆层。
103.在一些实施例中，波导可以包括设置在包覆层下方的衬底层。
104.在一些实施例中，样品测试设备可以包括：外壳部件，包括至少一个气流开口元件；以及基部部件，包括与该至少一个气流开口元件相对应的鼓风机元件，其中，鼓风机元件配置为将空气引导到波导。
105.在一些实施例中，波导可以设置在基部部件的内表面上。
106.在一些实施例中，样品测试设备可以包括：气溶胶采样器部件，设置在基部部件的内表面上并且将鼓风机元件与波导连接。
107.在一些实施例中，基部部件可以包括电源插头元件。
108.在一些实施例中，样品测试设备包括：泵；第一阀，连接到该泵并连接到第一流动通道；以及缓冲回路，连接到第一阀和第二阀。
109.在一些实施例中，第一阀和第二阀是2
‑
配置六通阀（2
‑
configuration 6
‑
port valve）。在一些实施例中，泵连接到第一阀的第五端口。在一些实施例中，第一流动通道连接到第一阀的第六端口。
110.在一些实施例中，当第一阀处于第一配置时，第一阀的第五端口连接到第一阀的第六端口。在一些实施例中，当第一阀处于第一配置时，泵配置为通过第一阀将缓冲溶液提供给第一流动通道。
111.在一些实施例中，当第一阀处于第二配置时，第一阀的第五端口连接到第一阀的第四端口。在一些实施例中，第一阀的第四端口通过第一样品回路连接到第一阀的第一端
口。
112.在一些实施例中，第一样品回路包括第一流体。在一些实施例中，当第一阀处于第二配置时，泵配置为将第一流体注入到第一流动通道。
113.在一些实施例中，第二阀连接到第二流动通道。在一些实施例中，第二阀包括第二样品回路。在一些实施例中，第二样品回路包括第二流体。在一些实施例中，泵配置为将第一测试液体注入到第一流动通道并且同时将第二测试液体注入到第二流动通道。
114.在一些实施例中，样品测试设备还包括处理器，该处理器被配置为：通过使激光源或从其折射或反射的光学元件在竖直维度上移动直到检测到来自表面的背反射功率的变化，来将激光源与波导对准，其中将嵌入有波导的电介质的特征反射率用作指示激光何时入射到该膜上的信号；并且使激光源或从其折射或反射的光学元件在水平维度上沿由从形成在波导中的光栅衍射到目标区域的任一侧的光的图案所指示的方向移动，以耦合到主功能波导中，光栅的位置或空间频率在目标的一侧上不同于另一侧。在一些实施例中，一种用于将激光源与波导对准的方法包括：将由激光源发射的激光束瞄准波导安装件；以及使激光源在竖直维度上向上移动，直到经由成像部件检测到至少一个光栅耦合器光斑，该光斑由从波导中的光栅耦合器反射的激光束形成。
115.在一些实施例中，波导设置在波导安装件的顶表面上。在一些实施例中，流体盖设置在波导的顶表面上。
116.在一些实施例中，波导安装件的反射率高于波导的反射率。
117.在一些实施例中，波导包括光学通道和多个对准通道。在一些实施例中，多个对准通道中的每个对准通道包括至少一个光栅耦合器（grating coupler）。
118.在一些实施例中，该用于将激光源与波导对准的方法还包括：至少部分地基于与该至少一个光栅耦合器光斑相关联的空间频率，使激光源在水平维度上移动。
119.在一些实施例中，一种用于将激光源与波导对准的方法包括：将由激光源发射的激光束瞄准波导安装件；以及使激光源在竖直维度上向上移动，直到由光电二极管检测到的来自激光束的背反射信号功率达到阈值。
120.在一些实施例中，波导被配置为接收包括生物含量的非病毒指示物和生物含量的病毒指示物的样品介质。在一些实施例中，样品测试设备还包括处理器，该处理器被配置为确定生物含量的非病毒指示物的浓度水平是否满足阈值。在一些实施例中，一种方法包括检测生物含量的非病毒指示物的浓度水平；以及确定生物含量的非病毒指示物的浓度水平是否满足阈值。
121.在一些实施例中，响应于确定生物含量的非病毒指示物的浓度水平满足阈值，该方法还包括检测生物含量的病毒指示物的浓度水平。
122.在一些实施例中，响应于确定生物含量的非病毒指示物的浓度水平不满足阈值，该方法还包括发送警告信号。
123.在一些实施例中，一种方法包括：检测生物含量的非病毒指示物的浓度水平；检测生物含量的病毒指示物的浓度水平；以及计算生物含量的病毒指示物的比较浓度水平。
124.在一些实施例中，样品测试设备包括：波导平台；设置在波导平台的顶表面上的瞄准控制基部；以及设置在波导平台的顶表面上的波导基部。
125.在一些实施例中，波导基部包括波导。在一些实施例中，瞄准控制基部包括激光
源。在一些实施例中，瞄准控制基部被配置为将激光源对准到波导的输入端。
126.在一些实施例中，瞄准控制基部包括至少一个电磁致动器，该电磁致动器被配置为控制瞄准控制基部的俯仰或滚动中的至少一者。
127.在一些实施例中，瞄准控制基部包括扫描元件。
128.在一些实施例中，波导盒包括：波导、设置在波导的顶表面上的流动通道板、设置在流动通道板的顶表面上的盒体、设置在盒体的顶表面上的流体盖、以及设置在流体盖的顶表面上的盒盖。
129.在一些实施例中，盒体包括设置在盒体的底表面上的多个端口，其中多个端口中的每一个连接到由流动通道板限定的至少一个流体通道。
130.在一些实施例中，盒体包括缓冲容器、参考端口、样品端口和排气机室。
131.在一些实施例中，系统包括蒸发器单元和冷凝器单元。在一些实施例中，蒸发器单元包括连接到压缩机的蒸发器盘管以及冷凝器单元的冷凝器盘管。在一些实施例中，蒸发器单元包括位于蒸发器盘管下方并配置成接收冷凝液体的冷凝盘。在一些实施例中，冷凝器单元包括连接到冷凝盘的样品收集设备。
132.在一些实施例中，蒸发器盘管包括一个或多个疏水层。
133.在一些实施例中，样品收集设备存储缓冲溶液。
134.在以下详细描述及其附图中进一步解释了本公开的前述说明性概述、以及其他示例性目的和/或优点以及实现所述目的和/或优点的方式。
附图说明
135.可以结合附图来阅读说明性示例的描述。要了解，为了说明的简单和清楚起见，除非另有说明，否则附图中图示的部件和元件不一定是按比例绘制的。例如，除非另有描述，否则一些部件或元件的尺寸可能相对于其他元件被放大。关于本文呈现的附图示出和描述了结合了本公开的教导的示例，其中：图1图示了示例框图，该框图图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图2图示了根据本公开的各个示例的包括示例波导的示例样品测试设备；图3图示了示例图，该示例图图示了根据本公开的各个示例的渐逝场中的示例变化；图4图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例透视图；图5图示了根据本公开的各个示例的图4中的示例样品测试设备的示例侧剖视图；图6图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例透视图；图7图示了根据本公开的各个示例的图6中的示例样品测试设备的示例侧剖视图；图8图示了根据本公开的各个示例的示例透镜阵列的示例图；图9图示了根据本公开的各个示例的示例透镜阵列的示例图；图10图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例透视图；图11图示了根据本公开的各个示例的图10中的示例样品测试设备的示例侧剖视图；图12图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例透视图；图13图示了根据本公开的各个示例的图12中的示例样品测试设备的示例侧剖视
图；图14图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例透视图；图15图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例侧剖视图；图16a图示了根据本公开的各个示例的示例移动即时检验部件的示例透视图；图16b图示了根据本公开的各个示例的图16a中的示例移动即时检验部件的示例俯视图；图16c图示了根据本公开的各个示例的图16a中的示例移动即时检验部件的示例侧剖视图；图17图示了根据本公开的各个示例的示例热控波导壳体的示例透视图；图18图示了根据本公开的各个示例的示例热控波导壳体的示例侧剖视图；图19图示了根据本公开的各个示例的示例波导的示例透视图；图20a图示了根据本公开的各个示例的示例波导的示例侧剖视图；图20b图示了根据本公开的各个示例的示例波导的示例侧剖视图；图21图示了根据本公开的各个示例的示例波导的示例透视图；图22图示了根据本公开的各个示例的示例波导的示例俯视图；图23图示了根据本公开的各个示例的示例波导的示例侧视图；图24图示了根据本公开的各个示例的用于提供示例波导的示例方法；图25图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的一部分的示例视图；图26图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的一部分的示例视图；图27图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的一部分的示例视图；图28a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例视图；图28b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例视图；图29图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例视图；图30图示了根据本公开的各个示例的示例波导的一部分；图31图示了根据本公开的各个示例的示例波导的一部分；图32图示了根据本公开的各个示例的示例波导的一部分；图33a图示了根据本公开的各个示例的示例波导的一部分；图33b图示了根据本公开的各个示例的示例波导的一部分；图34图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图35a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图35b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图36图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图37图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图38图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图39a图示了根据本公开的各个示例的示例波导保持器部件；图39b图示了根据本公开的各个示例的示例波导保持器部件；图39c图示了根据本公开的各个示例的示例波导保持器部件；图40a图示了根据本公开的各个示例的示例波导；图40b图示了根据本公开的各个示例的示例波导；
图40c图示了根据本公开的各个示例的示例波导；图41a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图41b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图42a图示了根据本公开的各个示例的示例波导；图42b图示了根据本公开的各个示例的示例波导；图42c图示了根据本公开的各个示例的示例波导；图42d图示了根据本公开的各个示例的示例波导；图43图示了根据本公开的各个示例的示例图形可视化；图44图示了根据本公开的各个示例的示例图形可视化；图45图示了根据本公开的各个示例的用于感测和/或处理的示例装置的示例框图；图46图示了根据本公开的各个示例的用于感测和/或处理的示例装置的示例框图；图47图示了示例流程图，该流程图图示了根据本公开的各个示例的示例操作；图48图示了示例流程图，该流程图图示了根据本公开的各个示例的示例操作；图49图示了示例流程图，该流程图图示了根据本公开的各个示例的示例操作；图50图示了示例流程图，该流程图图示了根据本公开的各个示例的示例操作；图51图示了示例流程图，该流程图图示了根据本公开的各个示例的示例操作；图52图示了示例流程图，该流程图图示了根据本公开的各个示例的示例操作；图53图示了示例流程图，该流程图图示了根据本公开的各个示例的示例操作；图54图示了示例流程图，该流程图图示了根据本公开的各个示例的示例操作；图55图示了根据本公开的各个示例的示例基础设施；图56图示了根据本公开的各个示例的示例流程图；图57图示了根据本公开的各个示例的示例流程图；图58图示了根据本公开的各个示例的示例流程图；图59图示了根据本公开的各个示例的示例传感器盒的示例分解图；图60a图示了根据本公开的各个示例的示例传感器盒的示例视图；图60b图示了根据本公开的各个示例的示例传感器盒的示例视图；图61a图示了根据本公开的各个示例的示例传感器盒的示例视图；图61b图示了根据本公开的各个示例的示例传感器盒的示例视图；图62图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图63a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图63b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图63c 图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图64a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图64b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图64c图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图65a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的一部分；图65b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的一部分；
图64a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图64b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图64c图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图65a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的一部分；图65b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的一部分；图66a图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图66b图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图66c图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图66d图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备；图67a图示了根据本公开的各个示例的与示例样品测试设备相关联的示例部件；图67b图示了根据本公开的各个示例的与示例样品测试设备相关联的示例部件；图68是图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的示例图；图69a图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备相关联的示例透视图；图69b图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备相关联的示例分解图；图70a图示了根据本公开的各个示例的与示例样品测试设备相关联的示例部件的示例透视图；图70b图示了根据本公开的各个示例的与示例样品测试设备相关联的示例部件的示例俯视图；图70c图示了根据本公开的各个示例的与示例样品测试设备相关联的示例部件的示例侧视图；图70d图示了根据本公开的各个示例的与示例样品测试设备相关联的示例部件的示例侧视图；图71图示了示例图，该示例图示出了根据本公开的各个示例的来自示例样品测试设备的示例原始响应信号；图72图示了示例图，该示例图示出了根据本公开的各个示例的来自示例样品测试设备的示例归一化响应信号；图73a图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例截面侧视图；图73b图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例截面侧视图；图73c图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例截面侧视图；图74图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备的至少一部分相关联的示例俯视图；图75a图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例俯视图；图75b图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备
的至少一部分相关联的示例俯视图；图76a图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例截面侧视图；图76b图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例截面侧视图；图76c图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例截面侧视图；图77图示了示例图，该示例图示出了根据本公开的各个示例的来自示例激光对准设备的示例信号；图78图示了根据本公开的各个示例的与示例样品测试设备的至少一部分相关联的示例俯视图；图79a图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例俯视图；图79b图示了与根据本公开的各个示例的示例样品测试设备和示例激光对准设备的至少一部分相关联的示例俯视图；图80图示了示例图，该示例图示出了根据本公开的各个示例的示例流动通道以及生物含量的示例非病毒指示物和生物含量的示例病毒指示物；图81图示了示例图，该示例图示出了根据本公开的各个示例的示例方法；图82图示了示例图，该示例图示出了根据本公开的各个示例的示例方法；图83a图示了根据本公开的各个示例的样品测试设备的示例透视图；图83b图示了根据本公开的各个示例的样品测试设备的另一示例透视图；图83c图示了根据本公开的各个示例的样品测试设备的示例侧视图；图83d图示了根据本公开的各个示例的样品测试设备的示例俯视图；图83e图示了根据本公开的各个示例的样品测试设备的示例剖视图；图84a图示了根据本公开的各个示例的瞄准控制基部的示例透视图；图84b图示了根据本公开的各个示例的瞄准控制基部的另一示例透视图；图84c图示了根据本公开的各个示例的瞄准控制基部的示例侧视图；图84d图示了根据本公开的各个示例的瞄准控制基部的示例俯视图；图85a图示了根据本公开的各个示例的扫描元件的示例透视图；图85b图示了根据本公开的各个示例的扫描元件的另一示例分解图；图85c图示了根据本公开的各个示例的扫描元件的另一示例分解图；图85d图示了根据本公开的各个示例的扫描元件的示例侧视图；图85e图示了根据本公开的各个示例的共振弯曲部件的示例透视图；图86a图示了根据本公开的各个示例的波导盒的示例透视图；图86b图示了根据本公开的各个示例的波导盒的示例透视图；图86c图示了根据本公开的各个示例的波导盒的示例分解图；图86d图示了根据本公开的各个示例的波导盒的示例俯视图；图86e图示了根据本公开的各个示例的波导盒的示例侧视图；图86f图示了根据本公开的各个示例的波导盒的示例底视图；
图87a图示了根据本公开的各个示例的波导的示例透视图；图87b图示了根据本公开的各个示例的波导的示例俯视图；图87c图示了根据本公开的各个示例的波导的示例侧视图；图88a图示了根据本公开的各个示例的流动通道板的示例透视图；图88b图示了根据本公开的各个示例的流动通道板的示例俯视图；图88c图示了根据本公开的各个示例的流动通道板的示例剖视图；图88d图示了根据本公开的各个示例的流动通道板的示例侧视图；图89a图示了根据本公开的各个示例的盒体的示例透视图；图89b图示了根据本公开的各个示例的盒体8900的示例透视图；图89c图示了根据本公开的各个示例的盒体的示例俯视图；图89d图示了根据本公开的各个示例的盒体的示例底视图；图89e图示了根据本公开的各个示例的盒体的示例侧视图；图90a图示了根据本公开的各个示例的流体盖的示例透视图；图90b图示了根据本公开的各个示例的流体盖的示例透视图；图90c图示了根据本公开的各个示例的流体盖的示例俯视图；图90d图示了根据本公开的各个示例的流体盖的示例侧视图；图90e图示了根据本公开的各个示例的流体盖的示例底视图；图91a图示了根据本公开的各个示例的排气过滤器的示例透视图；图91b图示了根据本公开的各个示例的排气过滤器的示例侧视图；图91c图示了根据本公开的各个示例的排气过滤器的示例底视图；图92a图示了根据本公开的各个示例的盒盖的示例透视图；图92b图示了根据本公开的各个示例的盒盖的示例俯视图；图92c图示了根据本公开的各个示例的盒盖的示例侧视图；图93a图示了根据本公开的各个示例的示例系统的示例框图；以及图93b图示了根据本公开的各个示例的示例系统的示例框图。
具体实施方式
136.现在将在下文中参照附图更充分地描述本公开的一些示例，在附图中示出了本公开的一些但不是全部示例。实际上，这些公开内容可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的示例；相反，提供这些示例是为了使本公开满足适用的法律要求。贯穿全文，相同的附图标记表示相同的元件。
137.短语“在一个示例中”、“根据一个示例”、“在一些示例中”等通常意味着该短语之后的特定特征、结构或特性可以被包括在本公开的至少一个示例中并且可以被包括在本公开的一个以上的示例中（重要的是，这种短语不一定指相同的示例）。
138.如果说明书陈述了部件或特征“可以”、“能够”、“可”、“应该”、“将”、“优选地”、“可能地”、“通常地”、“可选地”、“例如”、“作为示例”、“在某些示例中”、“经常”或“可能”（或其他这种语言）被包括或具有特性，则该特定部件或特征不需要被包括或具有该特性。这种部件或特征可以可选地被包括在一些示例中或者可以被排除。
139.词语“示例”或“示例性的”在本文中用来表示“用作示例、实例或说明”。本文中被
描述为“示例性”的任何实施方式不必被解释为比其他实施方式优选或有利。
140.在本公开中，术语“电子耦合（electronically coupled、electronically coupling、electronically couple）”、“与
……
通信”、“与
……
电子通信”或“连接”是指两个或更多个元件或部件通过有线方式和/或无线方式被连接，使得信号、电压/电流、数据和/或信息可以被发送到这些元件或部件和/或从这些元件或部件被接收到。
141.干涉测量法是指可能引起一个或多个波、束、信号等（包括，但不限于，光束、电磁波、声波等）的机构和/或技术以彼此重叠、叠加和/或干扰。干涉测量法可以为用于感测（包括，但不限于，检测、测量和/或标识）（多种）物体、（多种）物质、（多种）有机体、（多种）化学或生物溶液等的各种方法、装置和系统提供基础。
142.根据本公开的示例，用于感测（包括，但不限于，检测、测量和/或标识）（多种）物体、（多种）物质、（多种）生物、（多种）化学或生物溶液、化合物等的各种方法、装置和系统可以基于干涉测量法。例如，“基于干涉测量法的样品测试设备”或“样品测试设备”可以是可以基于可以例如传输能量（包括，但不限于，光束、电磁波、声波等）的两个或更多个波、束、信号等的（多次）推论、（多次）叠加和/或（多次）重叠来输出一个或多个测量值的仪器。
143.在一些示例中，基于干涉测量法的样品测试设备可以比较、对比和/或区分两个或更多（多种）物体、（多种）物质、（多种）有机体、（多种）化学或生物溶液、化合物等的位置或表面结构。现在参照图1，示出了图示了示例样品测试设备100的示例框图。在一些示例中，示例样品测试设备100可以是基于干涉测量法的样品测试设备，诸如，但不限于振幅干涉仪。
144.在图1所示的示例中，样品测试设备100可以包括光源101、分束器103、参考表面部件105、样品表面部件107和/或成像部件109。
145.在一些示例中，光源101可以配置为产生、生成、发射和/或触发光的产生、生成和/或发射。示例光源101可以包括，但不限于，激光二极管（例如，紫激光二极管、可见激光二极管、边缘发射激光二极管、表面发射激光二极管等）。另外，或可替代地，光源101可以包括，但不限于，基于白炽灯的光源（诸如，但不限于，卤素灯、能斯特灯）、基于发光的光源（诸如，但不限于，荧光灯）、基于燃烧的光源（诸如，但不限于，电石灯、乙炔气灯）、基于电弧的光源（诸如，但不限于，碳弧灯）、基于气体放电的光源（诸如，但不限于，氙气灯、霓虹灯）、基于高强度放电的光源（hid）（诸如，但不限于，金属卤化物（hydrargyrum quartz iodide）（hqi）灯、金属卤素灯）。另外，或可替代地，光源101可以包括一个或多个发光二极管（led）。另外，或可替代地，光源101可以包括一种或多种其他形式的自然和/或人造光源。
146.在一些示例中，光源101可以配置为生成具有在预定阈值内的光谱纯度的光。例如，光源101可以包括可以生成单频激光束的激光二极管。另外，或可替代地，光源101可以配置为生成在光谱纯度上具有变化的光。例如，光源101可以包括可以生成波长可调激光束的激光二极管。在一些示例中，光源101可以配置为生成具有宽光谱的光。
147.在图1中所示的示例中，由光源101生成、发射和/或触发的光可以行进通过光路并到达分束器103。在一些示例中，分束器103可以包括一个或多个可以配置为将光划分、分裂和/或分离为两个或更多个分部、部分和/或光束的光学元件。例如，分束器103可以包括平板分束器（plater beam splitter）。平板分束器可以包括玻璃板。平坦玻璃板的一个或多个表面可以涂覆有一个或多个化学涂层。例如，玻璃板可以涂覆有化学涂层，使得至少一部
分光可以从玻璃板反射，并且至少另一部分光可以透射通过玻璃板。在一些示例中，平板分束器可以相对于输入光的角度成45度角定位。在一些示例中，平板分束器可以以其他角度定位。
148.尽管上面的描述提供了分束器103的（多个）示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例分束器103可以包括一个或多个附加和/或替代元件。例如，分束器103可以包括立方体分束器元件。在该示例中，立方体分束器元件可以包括彼此附接的两个直角棱镜。例如，一个直角棱镜的一个侧向或倾斜表面可以附接到另一直角棱镜的一个侧向或倾斜表面。在一些示例中，两个直角棱镜可以形成立方体形状。另外，或可替代地，分束器103可以包括其他元件。
149.尽管上面的描述提供了玻璃作为分束器103的示例材料，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例分束器103可以包括一种或多种附加和/或替代材料，诸如，但不限于透明塑料、光纤材料等。另外，或可替代地，分束器103可以包括其他材料。
150.在图1所示的示例中，分束器103可以将从光源101接收的光分成至少两个部分。例如，光的第一部分可以从分束器103反射，可以到达参考表面部件105。光的第二部分可以透射通过分束器103，并且到达样品表面部件107。
151.在本公开中，术语“表面部件”指可以配置为允许其接收的波、束、信号等的至少一部分通过和/或反射其接收的波、束、信号等的至少一部分的物理结构。在一些示例中，示例表面部件可以包括一个或多个光学部件，包括一个或多个反射光学部件和/或一个或多个透射光学部件。例如，示例表面部件可以包括反射镜、回射器等。另外，或可替代地，表面部件可以包括一个或多个透镜、滤光器、窗口、光学平面、棱镜、偏振器、分束器、波片等。
152.在图1所示的示例中，示例样品测试设备可以包括两个表面部件：参考表面部件105和样品表面部件107。在一些示例中，参考表面部件105和/或样品表面部件107可以包括一种或多种光学部件，诸如，但不限于上述部件。如本文将详细描述的，参考介质可以与参考表面部件105的表面的至少一部分接触，并且/或者样品介质可以与样品表面部件107的表面的至少一部分接触。
153.在图1所示的示例中，参考表面部件105和样品表面部件107分别将光的至少一束反射回分束器103。例如，参考表面部件105可以将光的第一部分的至少一束反射回分束器103。样品表面部件107可以将光的第二部分的至少一束反射回分束器103。
154.在一些示例中，从参考表面部件105反射的光束和从样品表面部件107反射的光束可以在分束器103处至少部分地重新组合和/或重新结合。
155.例如，参考表面部件105和样品表面部件107可以彼此垂直布置（诸如图1所示的示例）。在这种示例中，从参考表面部件105反射的光束和从样品表面部件107反射的光束可以由分束器103重新组合成可以朝着成像部件109行进的至少一个光束。另外，或可替代地，分束器103可以将来自参考表面部件105的光束和来自样品表面部件107的光束中的至少一些反射回光源101。
156.在一些示例中，光束的重新组合可以在与分束器103不同的位置处发生。例如，分束器103可以包括一个或多个回射器。在这种示例中，分束器103可以将来自参考表面部件105和样品表面部件107的光重新组合为两个或更多个光束。
157.在一些示例中，观察到的重新组合光束的强度取决于从参考表面部件105反射的光束与从样品表面部件107反射的光束之间的振幅和相位差。
158.例如，当光束沿光路的不同长度和/或方向行进时，从参考表面部件105反射的光束与从样品表面部件107反射的光束之间可能发生相位差，这可能是由于例如参考表面部件105和/或样品表面部件107之间在形式、纹理、形状、倾斜和/或折射率方面的差异引起的。如本文进一步描述的，折射率可能由于以下原因而改变：例如，在参考表面部件105和/或样品表面部件107上存在一个或多个物体、（多种）物质、（多种）有机体、（多种）化学和/或生物溶液、化合物等。
159.在一些示例中，如果从参考表面部件105反射的光束和从样品表面部件107反射的光束在它们被重新组合的点恰好异相，则这两个光束可能彼此抵消，并且所得强度可能为零。这也称为“相消干涉”。
160.在一些示例中，如果从参考表面部件105反射的光束和从样品表面部件107反射的光束的强度相等，并且在它们被重新组合的点正好同相，则所得强度可能是每个光束单独强度的四倍。这也称为“相长干涉”。
161.另外，或可替代地，如果从参考表面部件105反射的光束和从样品表面部件107反射的光束在空间上扩展，则包括这两个光束的波前的相对相位中的表面积可能存在变动。例如，相长干涉和相消干涉的交替区域可以产生交替的亮带和暗带，从而形成干涉条纹图案。本文进一步描述和图示了干涉条纹图案的示例细节。
162.在图1所示的示例中，示例样品测试设备100可以包括成像部件109，该成像部件109可以配置为检测、测量和/或标识干涉条纹图案。例如，成像部件109可以位于从分束器103重新组合的光束的行进路径上。
163.在本公开中，术语“成像部件”指可以配置为检测、测量、捕获和/或标识图像和/或与图像相关联的信息的设备、仪器和/或装置。在一些示例中，成像部件可以包括一个或多个成像器和/或图像传感器（诸如集成式1d、2d或3d图像传感器）。图像传感器的各个示例可以包括，但不限于，接触图像传感器（cis）、电荷耦合器件（ccd）或互补金属氧化物半导体（cmos）传感器、光电探测器、一个或多个光学部件（例如，一个或多个透镜、滤光器、反射镜、分束器、偏振器等）、自动对焦电路系统、运动追踪电路系统、计算机视觉电路系统、图像处理电路系统（例如，配置为处理图像以便提高图像质量、减小图像大小、增加图像传输比特率等的一个或多个数字信号处理器）、验证器、扫描仪、照相机、任何其他合适的成像电路系统或其任何组合。
164.在图1所示的示例中，成像部件109可以在重新组合的光束从分束器103行进时接收重新组合的光束。在一些示例中，成像部件109可以配置为生成与接收到的光束相关联的成像数据。在一些示例中，处理部件可以电子耦合到成像部件109，并且可以配置为分析成像数据以确定例如但不限于与参考表面部件105和/或样品表面部件107相关联的折射率的变化，本文描述了其示例细节。
165.另外，或可替代地，基于由成像部件109生成的成像数据，可以生成与参考表面部件105和/或样品表面部件107相关联的二维和/或三维形貌图像。例如，成像数据可以对应于由成像部件109接收的干涉条纹图案，本文描述了其示例细节。
166.另外，或可替代地，基于由成像部件109生成的成像数据，处理部件可以确定（在样
品表面部件107和分束器103之间的）第一光路长度和（在参考表面部件105和分束器103之间的）第二光路长度之间的差。例如，如上所述，当从参考表面部件105反射的光束与从样品表面部件107反射的光束之间至少存在部分相位差时，可能会出现干涉条纹图案。当光束沿不同的光路长度和/或方向行进时，可能会发生相位差，这可能部分是由于参考表面部件105和/或样品表面部件107之间在形式、纹理、形状、倾斜和/或折射率方面的差异引起的。这样，通过分析干涉条纹图案，处理部件可以确定相位差。基于相位差，处理部件可以基于例如以下公式来确定第一光路长度和第二光路长度之间的光路差：其中，对应于相位差，l对应于路径长度差，n对应于折射率，而
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对应于波长。
167.尽管上面的描述提供了基于干涉测量法的样品测试设备的（多个）示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例样品测试设备可以包括一个或多个附加和/或替代元件，并且/或者这些元件可以与上面图示的那些元件不同地布置和/或定位。
168.在一些示例中，示例样品测试设备可以包括平行表面部件。例如，参考表面部件和样品表面部件可以定位成彼此处于平行布置，使得光束可以在参考表面部件和样品表面部件之间反弹。例如，光束可以从参考表面部件反射到样品表面部件，然后又可以从样品表面部件反射到参考表面部件。在一些示例中，样品表面部件和参考表面部件之一或两者可以在一侧或两侧上涂覆有反射涂层。在一些示例中，参考表面部件和样品表面部件之一或两者可以具有以一个或多个特定光学频率为目标的透射比。例如，样品表面部件可以允许光学频率内的光穿过样品表面部件并到达成像部件。基于与光学频率内的光相关联的干涉条纹图案，样品测试设备可以检测、测量和/或标识参考表面部件和/或样品表面部件之间在形式、纹理、形状、倾斜和/或折射率方面的变化。
169.在一些示例中，示例样品测试设备可以利用反向传播的光束。例如，来自光源的光束可以被分束器分成两个光束，它们可以沿着一条共同的光路在相反的方向上行进。在一些示例中，一个或多个表面部件可以被定位成使得两个光束形成闭环。作为示例，示例样品测试设备可以包括三个表面元件。三个表面元件和分束器可以分别位于正方形的角处，使得光束的光路可以形成正方形。在一些示例中，样品测试设备可以提供不同的偏振状态。
170.在一些示例中，另外，或可替代地，示例样品测试设备可以在分束器中包括一个或多个光纤。在一些示例中，示例样品测试设备可以包括呈（多个）光纤耦合器形式的光纤。例如，示例样品测试设备可以包括光纤偏振控制器，以控制光在行进通过光纤耦合器时的偏振状态。另外，或可替代地，样品测试设备可以包括呈偏振保持纤维形式的光纤。
171.在一些示例中，示例样品测试设备可以包括两个或更多个分离的分束器。作为示例，第一分束器可以将光束分成两个或更多个部分，而第二分束器可以将光束的两个或更多个部分组合成单个光束。在这种示例中，样品测试设备可以产生两个或更多个干涉条纹图案，并且分束器之一可以将两个或更多个干涉条纹图案引导到一个或多个成像部件。在一些示例中，参考表面部件和分束器之间的距离以及样品表面部件和分束器之间的距离可以是不同的。在一些示例中，参考表面部件和分束器之间的距离以及样品表面部件和分束
器之间的距离可以是相同的。
172.例如，样品测试设备可以包括mach
–
zehnder干涉仪。在这种示例中，mach
–
zehnder干涉仪的两个臂中的光路长度可以相同，或者可以不同（例如，使用额外的延迟线）。在一些示例中，mach
–
zehnder干涉仪的两个输出处的光功率分布可以取决于光臂长度的差异以及取决于波长（或光学频率），其可以被调整（例如，通过稍微改变样品表面部件和/或参考表面部件的位置）。
173.在一些示例中，样品测试设备可以包括fabry
–
p
é
rot干涉仪。在一些示例中，样品测试设备可以包括gires
‑
tournois干涉仪。在一些示例中，样品测试设备可以包括michelson干涉仪。在一些示例中，样品测试设备可以包括sagnac干涉仪。在一些示例中，样品测试设备可以包括sagnac干涉仪。另外，或可替代地，样品测试设备可以包括其他类型和/或形式的干涉仪。
174.根据本公开的示例的示例样品测试设备可以在一种或多种环境、用例、应用和/或目的中实现。如上所述，相位差、路径长度差l、折射率n和波长λ之间的关系可以通过以下公式来总结：在一些示例中，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以被实现为测量光学系统性能、表面粗糙度和/或表面接触条件变化（例如，湿表面）。另外，或可替代地，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以被实现为测量光学表面的偏差和/或平坦度。
175.在一些示例中，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以用于测量距离、位置变化和/或位移。在一些示例中，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以被实现为计算旋转角。
176.在一些示例中，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以用于测量光源的波长和/或光源的波长分量。例如，示例样品测试设备可以配置为用于测量激光束的波长的波长计。在一些示例中，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以被实现为监测光学波长或频率的变化。另外，或可替代地，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以被实现为测量激光的线宽（linewidth）。
177.在一些示例中，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以被实现为调制激光束的功率或相位。在一些示例中，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以被实现为测量作为光学滤光器的光学部件的色散。
178.在一些示例中，根据本公开的示例的示例样品测试设备可以被实现为确定表面部件的折射率的变化。现在参照图2，图示了示出示例样品测试设备200的示例图。在一些示例中，示例样品测试设备200可以被实现为检测、测量和/或标识折射率变动和/或变化。在一些示例中，示例样品测试设备200可以是基于干涉测量法的样品测试设备。
179.在图2所示的示例中，示例样品测试设备200可以包括波导202。如本文中所使用的，术语“波导”、“波导设备”、“波导部件”可以互换使用，以指可以引导波、束、信号等（包括，但不限于，光束、电磁波、声波等）的物理结构。本文图示了波导的示例结构。
180.在一些示例中，波导202可以包括一个层或多个层。例如，波导202可以包括界面层
208、波导层206和衬底层204。
181.在一些示例中，界面层208可以包括（多种）材料，诸如，但不限于玻璃、氧化硅、聚合物等。在一些示例中，在一些示例中，可以通过各种方式将界面层208设置在波导层206的顶部，包括，但不限于，机械方式（例如，固紧夹）和/或化学方式（诸如，使用粘合剂材料（例如胶水））。
182.在一些示例中，波导层206可以包括材料，诸如，但不限于氧化硅、氮化硅、聚合物、玻璃、光纤等，该材料可以在导波、束、信号等传播通过波导层206时引导它们。在一些示例中，波导层206可以为传播提供物理约束，从而实现最小能量损失。在一些示例中，波导层206可以通过各种方式设置在衬底层204的顶部上，包括，但不限于，机械方式（例如，固紧夹）和/或化学方式（诸如，使用粘合剂材料（例如胶水））。
183.在一些示例中，衬底层204可以为波导层206和界面层208提供机械支撑。例如，衬底层204可以包括材料，诸如，但不限于玻璃、氧化硅和聚合物。
184.在图2所示的示例中，光（例如，来自诸如上面结合图1所示的光源的光源）可以被引导、被发射通过、和/或以其他方式进入波导202。
185.在一些示例中，光可以通过波导202的侧表面进入波导202。例如，如图2所示，光可以在光学方向210上通过侧表面进入波导202，并且光的光路可以与侧表面成垂直布置。在一些示例中，光源可以通过一个或多个紧固机构和/或附接机构耦合到波导202的侧表面，包括，但不限于，化学方式（例如，粘合剂材料（诸如胶水））、机械方式（例如，一个或多个机械紧固件或方法（诸如，焊接、卡扣配合、永久和/或非永久紧固件））、磁性方式（例如，通过使用（多个）磁体）和/或合适的方式。
186.尽管上面的描述提供了光可以进入波导202的方向的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，光可以另外或可替代地在不同的表面和/或在不同的方向上进入波导202。例如，光可以从波导202的顶表面进入波导202。另外，或可替代地，光可以从波导202的底表面进入波导202。本文描述了附加细节。
187.返回参照图2，波导202可以包括第一波导部分212。
188.在一些示例中，第一波导部分212可以配置为在光行进通过第一波导部分212时提供、支撑和/或引起光的单横向模式。如本文中使用的，术语“横向模式（transverse mode或transversal mode）”或“垂直模式”是指波、束和/或信号的图案，该图案可以处于与波、束和/或信号的传播方向垂直的平面或布置中。例如，该图案可以与沿着由垂直于光的传播方向的平面和/或垂直于第一波导部分212的平面形成的线测得的光辐射的强度图案相关联。在一些示例中，横向模式可以分类为，包括，但不限于，横向电磁（tem）模式、横向电（te）模式和横向磁（tm）模式。例如，在tem模式下，光传播方向上既没有电场也没有磁场。在te模式下，光传播方向上没有电场。在tm模式下，光传播方向上没有磁场。
189.作为示例，当激光行进通过受约束的通道（诸如，但不限于，第一波导部分212）时，激光可以形成一个或多个模式。例如，激光可以形成峰值模式0。在一些示例中，激光可以形成除峰值模式0之外的模式。在一些示例中，波导或波导部分的大小和厚度可能会影响在激光传播通过波导或波导部分时激光的模式数量。
190.在一些示例中，第一波导部分212可以具有低于行进通过第一波导部分212的光的光学波长的厚度。在一些示例中，第一波导部分212可以具有波长的四分之一的厚度。在一
些示例中，第一波导部分212可以具有在0.1 μm和0.2 μm之间的厚度，这可以将光限制为仅一个单一模式。在一些示例中，第一波导部分212的厚度可以具有其他（多个）值。
191.尽管上面的描述提供了与横向模式相关联的第一波导部分212的示例特性，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，第一波导部分212可以配置为在光行进通过第一波导部分212时提供、支撑和/或引起两种或更多种横向模式。另外，或可替代地，第一波导部分212可以配置为提供、支撑和/或引起一种或多种纵向模式。如本文所使用的，术语“纵向模式”或“水平模式”指波、束和/或信号的图案，该图案可以处于与波、束和/或信号的传播方向平行的平面或布置中。例如，该图案可以与沿着由平行于光的传播方向的平面和/或垂直于第一波导部分212的平面形成的线测得的光辐射的强度图案相关联。在一些示例中，纵向模式可以被分类为不同的类型。
192.返回参照图2，波导202可以包括台阶部分214和/或第二波导部分216。在一些示例中，台阶部分214可以对应于波导202的具有增加的厚度的一部分。例如，波导202的厚度可以从第一波导部分212的厚度增加到第二波导部分216的厚度。
193.在一些示例中，第二波导部分216的厚度可以是第一波导部分212的厚度的两倍。在一些示例中，第一波导部分212和第二波导部分216的厚度之间的比率可以是其他（多个）值。
194.在图2所示的示例中，台阶部分214可以包括从第一波导部分212的顶表面突出并垂直于第一波导部分212的顶表面设置的竖直表面。要注意，本公开的范围不仅限于该示例。在一些示例中，台阶部分214可以包括弯曲表面。另外，或可替代地，台阶部分214可以包括其他形状和/或可以呈其他形式。
195.如上所述，波导或波导部分的大小和厚度可能会影响激光在传播通过波导或波导部分时激光的模式数量。在一些示例中，由于从第一波导部分212到第二波导部分216的厚度增加（例如，垂直不对称），所以从第一波导部分212行进到第二波导部分216的激光的模式可能改变。例如，第一波导部分212可以配置为在光行进通过第一波导部分212时提供、支撑和/或引起光的单横向模式，并且第二波导部分216可以配置为在光行进通过第二波导部分216时提供、支撑和/或引起光的两种横向模式。
196.在一些示例中，第二波导部分216的厚度可以大于第一波导部分212的厚度。这样，第二波导部分216可以如上所述允许一个以上的单一模式。
197.尽管上面的描述提供了波导202的示例结构，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。例如，波导层206可以包括第一波导子层和第二波导子层。第二波导子层可以设置在第一波导子层的顶表面上，并且第二波导子层的长度可以短于第一波导子层的长度。在这种示例中，长度差可以增加台阶部分214，这可以将波导层206的厚度从第一波导子层的厚度增加到第一波导子层和第二第一波导子层的组合厚度。
198.尽管上面的描述提供了将模式从单横向模式改变为两种模式的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。例如，与第一波导部分212相关联的模式的数量可以大于一个，并且与第二波导部分216相关联的模式的数量可以是大于或小于与第一波导部分212相关联的（多个）模式数量的任何值。
199.继续上面的示例，光束的两种模式可以传播通过第二波导部分216。例如，光束的第一模式可以具有与光束的第二模式不同的速度。在一些示例中，光束的第一模式和光束
的第二模式可以彼此干涉（例如，模干涉）。在一些示例中，当光束的两种模式在光学方向220上离开波导202时，它们可以形成干涉条纹图案，类似于上面结合图1所描述的干涉条纹图案。
200.如结合图1所描述的，干涉条纹图案的变化可能是由于光束中的相位差变化引起的。继续上面的示例，第一光模式和第二光模式的干涉条纹图案的变化可能是由于第一光模式和第二光模式之间的相位差变化引起的，而相位差变化又可能是由于第一光模式和第二光模式之间的光路长度变化引起的。
201.在一些示例中，光路长度变化可能是由于与波导202相关联的（多个）物理结构、（多个）参数和/或（多个）特性的变化引起的，诸如，但不限于与波导202的表面相关联的折射率的变化。
202.例如，与波导层206的通过界面层208的样品开口222暴露出来的表面相关联的折射率可以由于例如但不限于渐逝场的变化而改变。现在参照图3，示出了图示了这种变化的示例图。
203.在图3所示的示例中，示例样品测试设备300可以包括波导301，类似于上面结合图2描述的波导202。例如，波导202可以包括衬底层303、波导层305和界面层307，类似于上面结合图2描述的衬底层204、波导层206和界面层208。
204.在一些示例中，样品介质可以放置在波导层305的通过界面层307的样品开口暴露出来的表面上和/或可以与波导层305的表面接触。如本文中所使用的，术语“样品介质”指根据本公开的示例的样品测试设备可以被配置来检测、测量和/或标识的（多种）物体、（多种）物质、（多种）有机体、（多种）化学和/或生物溶液、（多个）分子等。例如，样品介质可以包括分析物（例如，呈生物化学样品的形式），并且样品测试设备300可以配置为检测、测量和/或标识分析物是否包括特定的物质或有机体。
205.在一些示例中，样品介质可以经由物理和/或化学吸引（诸如，但不限于，通过本文所描述的流动通道、重力、表面张力、化学键合等）放置在波导层305的表面上。例如，样品测试设备300可以配置为检测样品介质中一种或多种特定病毒（例如，冠状病毒，诸如严重急性呼吸综合症冠状病毒2（sars
‑
cov
‑
2））的存在。在一些示例中，样品测试设备300可以包括附接到波导层305的表面的抗体，并且抗体可以对应于样品测试设备300被配置来检测的一种或多种特定病毒。抗体与病毒之间的化学或生物反应可能导致渐逝场发生变化，这又可改变与波导层305的表面接触（诸如，但不限于，界面层307）的化学物质的折射率。
206.继续上述sars
‑
cov
‑
2示例，sars
‑
cov
‑
2的抗体（例如，但不限于，sars
‑
cov多克隆抗体）可以通过物理和/或化学吸引（诸如，但不限于，重力、表面张力、化学键合等）附接到波导层305的表面。当样品介质通过界面层307的开口放置在波导层305的表面上时，sars
‑
cov
‑
2的抗体可以吸引sars
‑
cov
‑
2病毒的分子（如果存在于样品介质中）。
207.在样品介质中存在sars
‑
cov
‑
2病毒的分子的情况下，sars
‑
cov
‑
2抗体可将分子拉向波导层305的表面。如上所述，抗体与病毒之间的化学和/或生物反应可能导致渐逝场发生变化，这又可能改变与波导层305的表面接触（诸如，但不限于，界面层307）的化学物质的折射率。
208.在样品介质中不存在sars
‑
cov
‑
2病毒的分子的情况下，抗体和病毒之间可能没有任何化学和/或生物学反应，因此渐逝场和靠近波导层305的表面的化学物质的折射率可以
不变（例如，但不限于，界面层307）。
209.如上所述，与波导层305的表面接触（例如，但不限于，界面层307）的化学物质的折射率的变化可以导致当光传播通过波导层305时光的光路长度的变化。进一步地，类似于上面结合图2描述的，离开波导层305的光可以包括两种（或更多种）模式，并且可以形成干涉条纹图案。这样，干涉条纹图案的变化可以指示折射率的变化，这又可以指示样品测试设备300被配置来检测、测量和/或标识的（多种）物体、（多种）物质、（多种）有机体、（多种）化学和/或生物溶液的存在（例如，sars
‑
cov
‑
2病毒）。
210.本公开的一些示例可以克服各种技术挑战。例如，示例样品测试设备可以包括集成光学部件。现在参照图4和图5，图示了根据本公开的示例的示例样品测试设备800的示例视图。在一些示例中，示例样品测试设备800可以是基于干涉测量法的样品测试设备。
211.在图4和图5所示的示例中，示例样品测试设备800可以包括光源820、波导802和/或集成光学部件804。
212.与上面结合图1描述的光源101类似，样品测试设备800的光源820可以配置为产生、生成、发射和/或触发光（包括，但不限于，激光束）的产生、生成和/或发射。示例光源820可以包括，但不限于，激光二极管（例如，紫激光二极管、可见激光二极管、边缘发射激光二极管、表面发射激光二极管等）。另外，或可替代地，光源820可以包括，但不限于，基于白炽灯的光源（诸如，但不限于，卤素灯、能斯特灯）、基于发光的光源（诸如，但不限于，荧光灯）、基于燃烧的光源（诸如，但不限于，电石灯、乙炔气灯）、基于电弧的光源（诸如，但不限于，碳弧灯）、基于气体放电的光源（诸如，但不限于，氙气灯、霓虹灯）、基于高强度放电的光源（hid）（诸如，但不限于，金属卤化物（hqi）灯、金属卤素灯）。另外，或可替代地，光源820可以包括一个或多个发光二极管（led）。另外，或可替代地，光源820可以包括一种或多种其他形式的自然和/或人造光源。
213.返回参照图4和图5，由光源820生成的光可以沿着光路行进并到达集成光学部件804。在一些示例中，集成光学部件804可以将光准直、偏振和/或耦合到波导802中。例如，集成光学部件804可以是集成准直仪、偏振器和耦合器。
214.现在参照图5，示出了集成光学部件804的示例结构。在图5所示的示例中，集成光学部件804可以至少包括准直仪816和分束器818。
215.在一些示例中，准直仪816可以包括一个或多个光学部件以重定向和/或调节其接收的光的方向。作为示例，（多个）光学部件可以包括一个或多个光学准直透镜和/或成像透镜，诸如，但不限于具有（多个）球形表面的一个或多个透镜、具有（多个）抛物线表面的一个或多个透镜等。例如，（多个）光学部件可以包括弯月形硅透镜。
216.例如，由准直仪816接收的光束可以分别沿可能与另一束或光的光学方向不平行的光学方向行进。随着光束行进通过准直仪816，准直仪816可以将光束准直成平行或近似平行的光束。另外，或可替代地，准直仪816可以通过使光束的方向在指定方向上变得更加对准和/或使光束的空间截面变得更小来使光束变窄。
217.返回参照4和图5，准直仪816可以附接到分束器818的倾斜表面。
218.类似于上面结合图1描述的分束器103，示例样品测试设备800的分束器818可以包括将光划分、分裂和/或分离为两个或更多个分部、部分和/或光束的一个或多个光学元件。
219.在图5所示的示例中，分束器818可以包括第一棱镜812和第二棱镜814。在一些示
例中，第一棱镜812和第二棱镜814中的每一个可以是直角棱镜。
220.在一些示例中，第二棱镜814可以通过各种方式附接到第一棱镜812的第一倾斜表面，所述方式包括，但不限于，机械方式和/或化学方式。例如，可以在第一棱镜812的第一倾斜表面上施加粘合剂材料（诸如胶水），使得第一棱镜812可以与第二棱镜814结合。另外，或可替代地，第二棱镜814可以与第一棱镜812胶合在一起。
221.在一些示例中，准直仪816可以通过各种方式附接到第一棱镜812的第二倾斜表面，包括，但不限于，机械方式和/或化学方式。例如，可以在第一棱镜812的第二倾斜表面上施加粘合剂材料（诸如胶水），使得准直仪816可以与第一棱镜812结合。另外，或可替代地，准直仪816可以与第一棱镜812胶合在一起。
222.如上所述，准直仪816可以将光束准直为平行或近似平行的光束，其又可以被分束器818接收。在一些示例中，由分束器818接收的光在其行进穿过第一棱镜812的倾斜表面时可以被分成两个或更多个部分。例如，第一棱镜812的倾斜表面可以反射一部分光并且可以允许另一部分光通过。在一些示例中，第一棱镜812和/或第二棱镜814的斜边表面可以包括化学涂层。在一些示例中，第一棱镜812和第二棱镜814可以一起形成立方体形状。
223.在一些示例中，分束器818可以是偏振分束器。如本文所使用的，偏振分束器可以将光分成一个或多个部分，并且每个部分可以具有不同的偏振。在一些示例中，通过实现偏振分束器，可以将具有选定偏振的一个（或者，在一些示例中，两个或更多个）束传输到波导802中。这样，分束器818可以用作偏振器。
224.在一些示例中，可以基于直接将光入射到波导802中的接受效率来计算第一棱镜812和第二棱镜814的角度以将光重定向到波导中。例如，第一棱镜812和第二棱镜814可以分别与波导802成45度角布置，如图5所示。另外，或可替代地，第一棱镜812和第二棱镜814的角度可以基于其他值来布置以提高接受效率。
225.尽管上面的描述提供了分束器818的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例分束器818可以包括一个或多个附加和/或替代元件。例如，分束器103可以包括平板分束器，类似于上面结合图1的分束器103所描述的。
226.在一些示例中，分束器818的大小（例如，宽度、长度和/或高度）可以是5毫米。在一些示例中，分束器818的大小可以是其他（多个）值。
227.返回参照图4和图5，集成光学部件804可以耦合到波导802。例如，集成光学部件804的表面可以通过各种方式附接到波导802的表面，包括，所述方式但不限于，机械方式和/或化学方式。例如，可以在波导802的表面上和/或在集成光学部件804的表面上施加粘合剂材料（诸如胶水），使得波导802可以与集成光学部件804结合。另外，或可替代地，波导802可以与集成光学部件804胶合在一起。
228.在一些示例中，波导802可以包括一个层或多个层。例如，波导802可以包括界面层806、波导层808和衬底层810，类似于上面结合图2描述的界面层208、波导层206和衬底层204。例如，界面层806可以设置在波导层808的顶表面上。
229.在一些示例中，界面层208可以包括用于接收波导802的开口。例如，界面层208的开口可以对应于集成光学部件804的形状。在一些示例中，集成光学部件804可以通过界面层208的开口牢固地定位在波导层808的顶表面上，使得集成光学部件804可以与波导层808直接接触。在一些示例中，（多个）层（例如，耦合器层）可以被实现在集成光学部件804和波
导层808之间。
230.在图4和图5所示的示例中，界面层806可以包括样品开口822。类似于上面结合图2描述的，样品开口822可以接收样品介质。在一些示例中，集成光学部件804可以设置在界面层806的顶表面上和/或附接到界面层806的顶表面，输入光可以通过界面层806被提供给波导层808。在这种示例中，输入光可以被提供给波导802的顶表面（而不是通过侧表面）。
231.在一些示例中，界面层806可以包括输出开口824。在一些示例中，输出开口824可以允许光离开波导802。类似于上面结合图2描述的，波导802可以使两种模式的光离开波导802，从而产生干涉条纹图案。
232.返回参照图4和图5，示例样品测试设备800可以包括设置在界面层806的顶表面上的透镜部件826。例如，透镜部件826可以与界面层806的输出开口824至少部分地重叠，使得离开波导802的光可以通过透镜部件826。
233.在一些示例中，透镜部件826可以包括一个或多个光学成像透镜，诸如，但不限于具有（多个）球形表面的一个或多个透镜、具有（多个）抛物线表面的一个或多个透镜等。在一些示例中，透镜部件826可以重定向和/或调节从波导802离开朝向成像部件828的光。在一些示例中，成像部件828可以设置在透镜部件826的顶表面上。
234.在一些示例中，透镜部件826可以被定位成与输出开口824相距一定距离。例如，透镜部件826可以由支撑结构（例如，支撑层）牢固地支撑，使得它被定位在输出开口824的顶部上并且不与输出开口824接触。在一些示例中，透镜部件826可以在输出光方向上与界面层806的输出开口824至少部分地重叠，使得从波导802输出的光可以行进穿过透镜部件826。
235.在一些示例中，成像部件828可以被定位成与透镜部件826相距一定距离。例如，成像部件828和/或透镜部件826可以分别被支撑结构（例如，支撑层）牢固地支撑，使得成像部件828被定位在透镜部件826的顶部并且不与透镜部件826接触。在一些示例中，成像部件828可以在输出光方向上与透镜部件826至少部分地重叠，使得从波导802输出的光可以行进穿过透镜部件826并到达成像部件828。
236.类似于上面结合图1描述的成像部件109，成像部件828可以配置为检测干涉条纹图案。例如，成像部件109可以包括一个或多个成像器和/或图像传感器（诸如集成式1d、2d或3d图像传感器）。图像传感器的各个示例可以包括，但不限于，接触图像传感器（cis）、电荷耦合器件（ccd）或互补金属氧化物半导体（cmos）传感器、光电探测器、一个或多个光学部件（例如，一个或多个透镜、滤光器、反射镜、分束器、偏振器等）、自动对焦电路系统、运动追踪电路系统、计算机视觉电路系统、图像处理电路系统（例如，配置为处理图像以便提高图像质量、减小图像大小、增加图像传输比特率等的一个或多个数字信号处理器）、验证器、扫描仪、照相机、任何其他合适的成像电路系统或其任何组合。
237.在图4和图5中所示的示例中，集成光学部件804可以将输入光提供给波导802的顶表面，并且在光行进通过波导802之后，它可以从波导802的顶表面离开。通过引导去往波导802的输入光的光路以及来自波导802的输出光的光路，其中，通过界面层806的开口和/或通过与它们之间的最匹配耦合器层的接触直接而耦合到波导层808的表面,可以提高光效率和条纹计算准确性，这可以提高样品测试设备800的性能并减小样品测试设备800的大小。
238.在一些示例中，基于干涉测量法的样品测试设备可以使用（多个）耦合器或（多个）光栅机构来耦合光源和波导。然而，（多个）耦合器或（多个）光栅机构的使用可能会对从光源行进到波导的光的光效率产生负面影响。另外，实现（多个）耦合器或（多个）光栅机构以将光源耦合到波导可能需要附加的制造工艺，可能会增加与制造样品测试设备相关联的成本，并且可能会增加样品测试设备的大小。
239.本公开的一些示例可以克服各种技术挑战。例如，示例样品测试设备可以包括透镜阵列。现在参照图6和图7，图示了示例样品测试设备900。
240.在图6和图7所示的示例中，示例样品测试设备900可以包括光源901、波导905和/或集成光学部件903，类似于上面结合图4和图5所述的光源820、波导802和集成光学部件804。
241.例如，光源901可以配置为产生、生成、发射和/或触发光的产生、生成和/或发射。光可以由集成光学部件903接收，集成光学部件903可以将光引导到波导905。例如，集成光学部件903可以包括至少一个准直仪和至少一个分束器，类似于上面结合图4和图5所述的集成光学部件804。
242.返回参照图6和图7，波导905可以使两种模式的光离开波导905并被成像部件907接收，类似于上面结合图4和图5所描述的。例如，成像部件907可以包括可以检测从波导905离开的光的干涉条纹图案的互补金属氧化物半导体（cmos）传感器。
243.类似于上面结合图4和图5描述的样品测试设备800，图6和图7中图示的样品测试设备900可以通过波导905的顶表面引导去往波导905的输入光的光路以及来自波导905的输出光的光路。在图4和图5中，光源820可以在平行于波导802的顶表面的光学方向上发射光。在图6和图7中，光源901可以在垂直于波导905的顶表面的光学方向上发射光。不管光源发射的光的方向如何，集成光学部件都可以通过波导的顶表面将输入光引导到波导。
244.在一些示例中，集成光学部件903和/或成像部件907可以通过（多个）耦合器或（多个）光栅机构（grating mechanism）耦合到波导905。然而，如上所述，（多个）耦合器或（多个）光栅机构可能需要附加的制造工艺，可能会增加与制造样品测试设备相关联的成本，并且可能会增加样品测试设备的大小。在一些示例中，集成光学部件903和/或成像部件907可以通过透镜阵列耦合到波导905。现在参照图8，示出了图示示例透镜阵列的示例图。
245.在图8所示的示例中，示例样品测试设备可以包括通过示例透镜阵列1008耦合到波导1006的示例集成光学部件1004。在一些示例中，透镜阵列1008可以将从集成光学部件1004接收的光引导到波导1006。在一些示例中，集成光学部件1004可以与上面结合图8描述的集成光学部件804相同或类似。例如，集成光学部件1004可以包括一个或多个（多个）准直仪和/或（多个）偏振器。
246.在一些示例中，透镜阵列1008可以包括至少一个微透镜阵列。如本文所使用的，术语“微透镜（micro lens或microlens）”指直径小于预定值的透射光学设备（例如，光学透镜）。例如，示例微透镜可以具有小于一毫米（例如十微米）的直径。微透镜的大小较小可以提供光学质量得到提高的技术益处。
247.如本文中所使用的，术语“微透镜阵列（micro lens array或microlens array）”指所布置的一组微透镜。例如，所布置的一组微透镜可以形成一维或二维阵列图案。阵列图案中的每个微透镜可以用于聚焦和聚集光，从而可以提高光效率。本公开的示例可以涵盖
各种类型的微透镜阵列，本文描述了其细节。
248.在一些示例中，微透镜阵列可以以最佳效率将光重定向和/或耦合到波导905中。返回参照图8，示例透镜阵列1008可以包括至少一个光学透镜。在一些示例中，透镜阵列1008的每个光学透镜可以具有类似于棱镜形状的形状。例如，透镜阵列1008的每个光学透镜可以是直角棱镜透镜。在这种示例中，每个光学透镜可以被布置成与另一光学透镜成平行布置，没有重叠或间隙。
249.在一些示例中，透镜阵列1008可以包括在两个或更多个方向上具有不同形状和/或间距的透镜。例如，微透镜阵列的第一光学透镜的第一形状可以与微透镜阵列的第二光学透镜的第二形状不同。
250.作为示例，沿着通过波导905传输的光的方向，透镜阵列1008的透镜可以具有棱镜的表面形状，并且可以基于例如微透镜高度和棱镜角度来确定每个透镜的间距。作为示例，沿着另一方向（例如，通过波导905传输的光的交叉方向），透镜阵列1008的表面可以弯曲以将光汇聚到波导的中心区域中，这可以提高收集效率。在该示例中，可以基于微透镜的高度和与透镜相关联的表面曲率来确定该方向上的间距。
251.在一些示例中，微透镜阵列沿着波导光传输方向可以具有不同的布置，以实现光均匀性。在一些示例中，在波导光传输方向上，第一光学透镜的第一表面曲率可以与第二光学透镜的第二表面曲率不同。例如，微透镜阵列中的透镜的表面曲率之间的差异可以形成不同的透镜光焦度（lens power）。在一些示例中，透镜光焦度差又可以改变光收集效率。例如，利用不同的微透镜表面曲率，可以改变光收集效率。在一些示例中，均匀的表面曲率微透镜可以沿着例如在光传输通过波导时的光方向上形成均匀的光收集效率。在一些示例中，不同的微透镜光焦度布置可以形成非均匀的光收集效率，以补偿由于例如沿着波导的损失能量而引起的光强度变化。在一些示例中，不同的表面光焦度可以利用均匀高度的微透镜阵列形成不同的间距。
252.尽管上面的描述提供了微透镜阵列的示例形状和间距，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例微透镜阵列可以包括一个或多个形状和/或间距。
253.尽管上面的描述提供了示例微透镜阵列的示例图案，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例微透镜阵列可以包括一个或多个附加和/或替代元件。例如，微透镜阵列的一个或多个光学透镜可以具有除棱镜形状之外的其他（多种）形状。另外，或可替代地，微透镜阵列的一个或多个光学透镜可以被放置成六边形阵列。
254.在一些示例中，透镜阵列1008可以通过具有直接蚀刻或具有后热成形的蚀刻的晶片工艺设置在波导1006的第一表面上。例如，使用灰度掩模的直接蚀刻可以形成具有任何表面形状的微透镜，诸如球面透镜或微棱镜。另外，或可替代地，热成形可以形成球形表面透镜。另外，或可替代地，针对设置在波导1006的表面上的所设置的透镜阵列，可以实现其他制造工艺和/或技术。
255.尽管上面的描述提供了集成光学部件1004与波导1006之间的耦合机构的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，可以实现一个或多个附加和/或替代元件以提供耦合机构。例如，单个微透镜可以被实现为将集成光学部件1004与波导1006耦合。
256.现在参照图9，示出了图示示例透镜阵列的示例图。特别地，示例样品测试设备可以包括通过示例透镜阵列1103耦合到波导1105的示例成像部件1101。在一些示例中，透镜阵列1103可以将从波导1006接收的光引导到成像部件1101。
257.类似于上面结合图8描述的示例透镜阵列1008，示例透镜阵列1103可以包括至少一个光学透镜。在一些示例中，透镜阵列1103的每个光学透镜可以具有类似于棱镜形状的形状。例如，透镜阵列1103的每个光学透镜可以是直角棱镜透镜。在这种示例中，每个光学透镜可以被布置成与另一光学透镜成平行布置，没有重叠或间隙。
258.在一些示例中，透镜部件（例如，上面结合图8描述的透镜部件826）可以位于透镜阵列1103（例如，微透镜阵列）和成像部件1101之间。
259.尽管上面的描述提供了示例微透镜阵列的示例图案，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例微透镜阵列可以包括一个或多个附加和/或替代元件。例如，微透镜阵列的一个或多个光学透镜可以具有除棱镜形状之外的其他（多种）形状。另外，或可替代地，微透镜阵列的一个或多个光学透镜可以被放置成六边形阵列。
260.在一些示例中，透镜阵列1103可以通过具有直接蚀刻或具有后热成形的蚀刻的晶片工艺设置在波导1105的第一表面上。例如，使用灰度掩模（grey scale mask）的直接蚀刻可以形成具有任何表面形状的微透镜，诸如球面透镜或微棱镜。另外，或可替代地，热成形可以形成球形表面透镜。另外，或可替代地，针对设置在波导1105的表面上的所设置的透镜阵列，可以实现其他制造工艺和/或技术。
261.尽管上面的描述提供了示例成像部件1101和波导1105之间的耦合机构的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，可以实现一个或多个附加和/或替代元件以提供耦合机构。例如，单个微透镜可以被实现为将示例成像部件1101与波导1105耦合。
262.在一些示例中，基于干涉测量法的样品测试设备的样品开口可以小于0.1毫米。这样，通过样品开口将样品介质输送到波导层在技术上可能具有挑战性。
263.本公开的一些示例可以克服各种技术挑战。例如，示例样品测试设备可以包括开口层和/或覆盖层。现在参照图10和图11，图示了根据本公开的示例的示例样品测试设备1200的示例视图。
264.在图10和图11所示的示例中，示例样品测试设备1200可以包括波导。在一些示例中，波导可以包括一个层或多个层，诸如衬底层1202、波导层1204和界面层1206，类似于上面结合图2描述的界面层208、波导层206和衬底层204。
265.在一些示例中，波导可以在第一表面上具有样品开口。例如，如图10和图11所示，波导的界面层1206可以包括样品开口1216。类似于上面结合图2描述的样品开口222，样品开口1216可以配置为接收样品介质。
266.在一些示例中，样品测试设备1200可以包括设置在波导的第一表面上的开口层。例如，如图10和图11所示，开口层1208可以设置在波导的界面层1206的顶表面上。
267.在一些示例中，开口层1208可以包括第一开口1214。在一些示例中，第一开口1214可以与界面层1206的样品开口1216至少部分地重叠。例如，如图11所示，开口层1208的第一开口1214可以覆盖界面层1206的样品开口1216。在一些示例中，开口层1208的第一开口1214可以具有比界面层1206的样品开口1216的直径大的直径。
268.在一些示例中，可以通过硅晶片工艺形成开口层1208作为附加的氧化物层。在一些示例中，可以蚀刻第一开口1214。
269.在图10和图11所示的示例中，示例样品测试设备1200可以包括覆盖层1210。
270.在一些示例中，覆盖层1210可以在封装过程中利用聚合物成型（诸如pmma）放置在其上。
271.在一些示例中，覆盖层1210可以耦合到样品测试设备1200的波导。在一些示例中，可以经由至少一个滑动机构来实现覆盖层1210与波导之间的耦合。例如，覆盖层1210的截面可以是类似于字母“n”的形状。滑动防护件可以附接到覆盖层1210的每条腿的内表面，并且对应的轨道钉可以附接到波导的一个或多个侧表面（例如，界面层1206的侧表面）上。这样，覆盖层1210可以在第一位置和第二位置之间滑动，该第一位置和第二位置由滑动防护件和轨道钉限定。
272.尽管上面的描述提供了滑动机构的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例滑动机构可以包括一个或多个附加和/或替代元件和/或结构。例如，覆盖层1210可以包括设置在覆盖层1210的底表面上的t型槽滑块，并且界面层1206可以包括设置在界面层1206的顶表面上的对应t型槽轨道。
273.在一些示例中，滑动机构可以与衬底层1202和/或界面层1206接触，使得它可以不与波导层1204接触。在一些示例中，由于增加了滑动机构，将不存在波导层1204的光学特性变化。
274.在一些示例中，覆盖层1210可以包括第二开口1212。在一些示例中，覆盖层1210的第二开口1212可以呈圆形形状。在一些示例中，覆盖层1210的第二开口1212可以呈其他形状。
275.在一些示例中，第二开口1212的大小（例如，直径或宽度）可以在0.5毫米至2.5毫米之间。相比之下，样品开口1216的大小（例如，直径或宽度）可以小于0.1毫米。在一些示例中，第二开口1212的大小和/或样品开口1216的大小可以具有其他（多个）值。
276.如上所述，覆盖层1210可以经由至少一个滑动机构耦合到样品测试设备1200的波导。在这种示例中，覆盖层1210可以位于开口层1208的顶部上，并且可以在第一位置和第二位置之间移动。
277.图10和图11图示了覆盖层1210处于第一位置的示例。如图所示，当覆盖层1210处于第一位置时，覆盖层1210的第二开口1212可以与开口层1208的第一开口1214重叠。
278.现在参照图12和图13，图示了根据本公开的示例的示例样品测试设备1300的示例视图。
279.在图12和图13所示的示例中，示例样品测试设备1300可以包括波导。在一些示例中，波导可以包括一个层或多个层，诸如衬底层1301、波导层1303和界面层1305，类似于上面结合图10和图11描述的界面层1202、波导层1204和衬底层1206 。
280.在一些示例中，波导可以在第一表面上具有样品开口。例如，如图12和图13所示，波导的界面层1305 可以包括样品开口1315。类似于上面结合图10和图11描述的样品开口1216 ，样品开口1315可以配置为接收样品介质。
281.在一些示例中，样品测试设备1300可以包括设置在波导的第一表面上的开口层。例如，如图12和图13所示，开口层1307可以设置在波导的界面层1305的顶表面上。
282.在一些示例中，开口层1307可以包括第一开口1313。在一些示例中，第一开口1313可以与界面层1315的样品开口1305至少部分地重叠。例如，如图13所示，开口层1313的第一开口1307可以覆盖界面层1315的样品开口1305。在一些示例中，开口层1313的第一开口1307可以具有比界面层1315的样品开口1305的直径大的直径。
283.在图12和图13所示的示例中，示例样品测试设备1300可以包括覆盖层1309，类似于上面结合图10和图11描述的覆盖层1210。
284.在一些示例中，覆盖层1309可以耦合到样品测试设备1300的波导。在一些示例中，可以经由至少一个滑动机构来实现覆盖层1309与波导之间的耦合，类似于结合图10和图11结合覆盖层1210描述的。
285.在一些示例中，覆盖层1309可以包括第二开口1311。在一些示例中，覆盖层1311的第二开口1309可以包括圆形形状。在一些示例中，覆盖层1309的第二开口1311可以包括其他形状。
286.如上所述，覆盖层1309可以经由至少一个滑动机构耦合到样品测试设备1300的波导。在这种示例中，覆盖层1309可以位于开口层1307的顶部上，并且可以在第一位置和第二位置之间移动。
287.图12和图13图示了覆盖层1309处于第二位置的示例。如图所示，当覆盖层1309处于第二位置时，覆盖层1309的第二开口1311可以不与开口层1307的第一开口1313重叠。
288.在一些示例中，可以实现附加的闩锁或拴扣特征以将覆盖层1309固定到第一位置或第二位置。例如，可滑动的闩锁杆可以附接到覆盖层1309的侧表面，并且波导可以在波导的侧表面上包括第一凹陷部和第二凹陷部。在一些示例中，当第一凹陷部接收可滑动的闩锁杆时，覆盖层1309可以被固定到第一位置。在一些示例中，当第二凹陷部接收可滑动的闩锁杆时，覆盖层1309可以被固定到第二位置。
289.尽管上面的描述提供了闩锁或拴扣特征的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例闩锁或拴扣特征可以包括一个或多个附加和/或替代元件。
290.在一些示例中，基于干涉测量法的样品测试设备（诸如，但不限于，基于双峰波导干涉仪的样品测试设备）可能针对成像部件（包括：例如，成像部件和透镜部件）需要附加空间。然而，减小样品测试设备的大小（诸如，但不限于，芯片大小）的能力可能会受到限制。因此，样品测试设备可能针对输出条纹成像功能性需要附加空间。
291.本公开的一些示例可以克服各种技术挑战。例如，通过引入背侧照明和成像，可以将输出条纹区与采样区共享以减小样品测试设备/传感器芯片的大小。可以降低样品测试设备的成本，并且可以降低产品大小和/或成本。
292.根据本公开的各个示例，可以基于例如但不限于利用背侧照明图像传感器技术来提供双表面（诸如，但不限于，双面的）波导样品测试设备。例如，可以将样品测试设备的第一表面（诸如，但不限于，上表面或顶表面）用作样品区，并且将第二表面（诸如，但不限于，背侧或底表面）用于照明和成像。
293.在一些示例中，在示例制造过程中，在制作硅晶片之后，可以将波导（例如，如上所述的波导层）转移到玻璃晶片上。在一些示例中，可以修改硅衬底（例如，如上所述的衬底层）以允许从背侧进入样品测试设备。例如，可以通过蚀刻工艺在样品测试设备的背侧上形
成附加开口。
294.尽管上面的描述提供了用于制造样品测试设备的示例过程，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例过程可以包括一个或多个附加和/或替代步骤和/或元素。例如，可以添加（多个）附加层以进一步提高样品测试设备的输入和输出的光耦合效率。
295.在各个示例中，成像部件、透镜部件和/或光源可以以各种配置和布置固定地和/或可移除地与样品测试设备集成（诸如，但不限于，接口连接、连接等）。成像部件、透镜部件和/或光源可以经由样品测试设备的任何可用表面集成。例如，成像部件和透镜部件可以经由在样品测试设备的横向端处的一个或多个孔口、配件和/或连接器与样品测试设备固定地和/或可移除地集成。在其他示例中，成像部件、透镜部件和/或光源可以经由样品测试设备的底表面（诸如，但不限于，背侧）或上表面上的一个或多个孔口、配件和/或连接器与样品测试设备集成。
296.图14图示了根据本公开的各个示例的示例样品测试设备1400的透视图。在一些示例中，示例样品测试设备1400可以包括可替代地配置的成像部件1407、透镜部件1405和/或光源1401。
297.在图14所示的示例中，光源1401可以经由与集成光学部件1403的连接而与样品测试设备1400的底表面（诸如，但不限于，背侧）固定地或可移除地集成（诸如，但不限于，接口连接、连接等）。集成光学部件1403可以经由孔口、配件、连接器和/或其组合来固定地和/或可移除地集成。另外，成像部件1407和透镜部件1405可以经由不同的孔口、配件、连接器和/或其组合直接地和/或可移除地与样品测试设备1400的底表面（诸如，但不限于，背侧）集成（例如，但不限于，接口连接、连等）。
298.在一些示例中，成像部件1407和透镜部件1405可以包括直接集成在样品测试设备1400的衬底层或任何其他层中的微透镜阵列。在成像部件1407、透镜部件1405和光源1401经由样品测试设备1400的底表面（诸如，但不限于，背侧）被集成在的示例中，用户可以样品测试设备1400的顶表面相互作用、保持和/或处理样品测试设备1400的顶表面。另外，样品测试设备1400的顶表面可以提供支撑和/或稳定样品测试设备1400。在一些示例中，可以提供附接到到顶表面以提高对样品测试设备1400的处理。在各个示例中，将部件（诸如，但不限于，成像部件1407和透镜部件1405）固定地和/或可移除地与样品测试设备1400集成减少了样品测试设备1400的空间要求，提供了紧凑而高效的解决方案。
299.因此，光可以经由光源1401通过样品测试设备1400的底表面（诸如，但不限于，背侧）耦合到样品测试设备1400中。在一些示例中，光可以进入位于样品测试设备1400的顶表面和样品测试设备1400的底表面（例如，但不限于，背侧）之间的波导1409，并且可以从与光源1401 /集成光学部件1403相邻的入射点横向地行进穿过波导1409（诸如，但不限于，经由一个或多个光学通道）。在一些示例中，光可以朝着样品测试设备1400的相对端处的成像部件1407 /透镜部件1405行进。在一些示例中，如本文中将进一步详细描述的，处理部件（例如，处理器）可以电耦合到成像部件1407，并且可以配置为分析成像数据（例如，条纹数据）以确定例如但不限于波导1409内的折射率变化。
300.图15图示了图14的可替代配置的示例样品测试设备的侧视图，其具有可替代地配置的成像部件1508、透镜部件1506和光源1502。如图所示，光源1502可以经由与集成光学部
件1504的连接而与样品测试设备1500的底表面（诸如，但不限于，背侧）固定地和/或可移除地集成（诸如，但不限于，接口连接、连接等）。集成光学部件1504可以经由孔口、配件、连接器和/或其组合来直接地和/或可移除地集成。另外，或可替代地，成像部件1508和透镜部件1506可以经由不同的孔口、配件、连接器和/或其组合直接地和/或可移除地与样品测试设备1500的底表面集成（诸如，但不限于，接口连接、连接等）。
301.在一些示例中，成像部件1508和透镜部件1506可以包括直接集成在样品测试设备1500的衬底层或任何其他层中的微透镜阵列。在成像部件1508、透镜部件1506和光源1502经由样品测试设备1500的底表面（诸如，但不限于，背侧）被集成在的示例中，用户可以与样品测试设备1500的顶表面相互作用、保持和/或处理样品测试设备1500的顶表面。另外，或可替代地，样品测试设备1500的顶表面可以提供支撑和/或稳定样品测试设备1500。在一些示例中，样品测试设备1400可以包括用于将波导1409安装/支撑在其上的支撑结构。示例支撑结构可以包括与波导1409的至少一个表面（例如，侧表面）相邻设置的结构。
302.因此，光可以经由光源1502通过样品测试设备1500的底表面（诸如，但不限于，背侧）耦合到样品测试设备1500中。光进入位于样品测试设备1500的顶表面和样品测试设备1500的底表面（诸如，但不限于，背侧）之间的波导1500，并且朝着在样品测试设备1500的相对端处的成像部件1508/透镜部件1506从与光源1502/集成光学部件1504相邻的入射点横向地行进穿过波导1510（诸如，但不限于，经由一个或多个光学通道）。
303.在各个示例中，本文中描述的基于干涉测量法的样品测试设备（诸如，但不限于，基于双峰波导干涉仪的样品测试设备）可以提供用于移动应用的“芯片上实验室（lab
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on
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a
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chip）”解决方案。然而，实际的集成可能会受到光源和成像（诸如，但不限于，条纹检测）能力的限制。例如，技术挑战可以包括设计能够与用户计算设备（诸如，但不限于，移动应用）形状因子集成的简单设备。
304.本公开的一些示例可以克服各种技术挑战。例如，大小减小与背侧照明和感测相结合可以有效地减小芯片传感器大小和/或支撑部件大小。在一些示例中，大小减小的小外形传感器模块可以与移动设备（诸如用于移动即时检验应用（point
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of
‑
care application）的移动终端）集成在一起。在一些示例中，具有集成式输入光源和直接成像传感器的基于背侧照明和干涉测量法的样品测试设备可以实现低于6毫米的总模块高度，因此可以集成到诸如移动电话之类的设备中。例如，示例双峰波导干涉仪样品测试设备可以与移动设备集成在一起，以在快速筛查病毒时提供即时检验应用，并获得可靠的结果。
305.在各个示例中，样品测试设备可以包括移动即时检验部件。移动即时检验部件可以包括附件，该附件配置为接收配置为附接到样品测试设备的用户计算设备（诸如，但不限于，移动设备、手持终端、pda等）。例如，移动即时检验部件可以是兼容移动电话的形状因子解决方案。样品测试设备可以包括配置为与用户计算设备（例如，但不限于，移动设备、手持终端、pda、平板计算机等）兼容的集成式和/或小型化的部件包，类似于及时检验产品和设备。
306.图16a至图16c图示了示例移动即时检验部件1600的各种视图，其可适于将样品测试设备与用户计算设备集成（诸如，但不限于，附接）。特别地，图16a图示了移动即时检验部件1600的示例轮廓图，图16b图示了移动即时检验部件1600的示例俯视图，而图16b图示了移动即时检验部件1600的示例侧视图。在一些示例中，移动即时检验部件1600的上表面可
以配置为与用户计算设备可移除地集成。例如，用户计算设备(例如，移动设备)可以滑动/插入到附件中或移动即时检验部件1600的表面附近。
307.如图16b所示，移动即时检验部件1600的轮廓可以具有大约20毫米的长度和大约10毫米的宽度，对应于示例用户计算设备（例如，但不限于，移动设备）的形状因子。可以经由光源1602/集成光学部件1604将移动即时检验部件1600固定地或可移除地与样品测试设备集成。例如，移动即时检验部件1600可以经由孔口、配件、连接器和/或其组合与样品测试设备集成。
308.如图16c所示，移动即时检验部件1600的轮廓高度“t”可以是大致6毫米，适合与各种常规大小的用户计算设备兼容。如图所示，样品测试设备可以位于移动即时检验部件1600下方，与集成光学部件相邻。可以实现其他配置。
309.尽管上面的描述提供了移动即时检验部件的示例测量，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例移动即时检验部件具有一个或多个测量值，这些测量值可以小于或大于上述那些值。
310.在一些示例中，光源1602和集成光学部件1604可以集成到移动即时检验部件1600组件、用户计算设备组件等中。来自光源1602/集成光学部件1604的输出可以直接被传输到用户计算设备的一个或多个处理器（例如，移动设备备用照相机端口）。
311.在一些示例中，移动即时检验部件1600可以集成样品测试设备和用户计算设备，使得可以在它们之间共享硬件部件。例如，样品测试设备和用户计算设备可以利用相同的传感器、光学部件等来减少样品测试设备中的硬件部件的数量。在一些示例中，用户计算设备机架（诸如，但不限于，移动设备机架）可以使用紧固件、保持器、支架、连接器、电缆等定位在移动即时检验部件1600上或与其相邻。
312.另外，移动即时检验部件1600可以包括用于提供各种用户计算设备功能性的附加用户设备计算硬件和/或其他子系统（未描绘）。例如，示例用户计算设备机架（诸如，但不限于，移动设备机架）可以位于移动即时检验部件1600的顶部，从而提供用户界面（例如，但是不限于，可访问的）以接收用户输入。在一些示例中，移动即时检验部件1600可以包括硬件和软件，以使得能够与样品测试设备集成。在一些示例中，样品测试设备可以包括处理装置，以使得能够与计算设备/实体进行无线通信（例如，能够将数据无线地发送到计算设备/实体）。在一些实施例中，样品测试设备可以通过有线或无线方式将数据（例如，图像）传输到用户计算实体（例如，移动设备）。例如，样品测试设备可以使用mipi串行成像数据连接经由移动设备处理器照相机端口传输图像。
313.在一些示例中，应当理解，用户计算设备（诸如，但不限于，移动设备）可以与移动即时检验部件1600和样品测试设备集成，以用作背向装置。在这种示例中，用户计算设备光学部件、传感器等可以被普遍使用。例如，用户计算设备可以与被移动即时检验部件1600容纳的附加定制电路系统和/或计算硬件（未描绘）集成和/或与用户计算设备的处理电路系统和/或常规计算硬件（诸如，但不限于，经由总线与cpu和/或存储器）集成，用于进一步处理来自样品测试设备的捕获和/或处理的数据。
314.在一些示例中，双峰波导干涉仪生物传感器可以在样品折射率测量中表现出高灵敏度。另外，结果也可能对环境温度高度敏感。因此，需要在操作期间保持稳定的温度。
315.本公开的一些示例可以克服各种技术挑战。在一些示例中，本文描述的所提出的
热控波导干涉仪样品测试设备可以维持恒定的温度（例如，在温度范围内）以确保传感器输出准确性。
316.在一些示例中，可以提供加热/冷却部件（诸如，但不限于，加热和/或冷却元件、板、垫等）以调节波导样品测试设备的温度。在一些示例中，可以利用芯片上温度传感器来监测样品测试设备/芯片温度。在一些示例中，可以在样品测试设备衬底层的每个角处布置多点温度传感器以监测均匀性并确认热均衡。
317.在一些示例中，可以使用绝缘外罩来将传感器芯片与周围环境隔离，仅具有用于样品开口（或样品窗口）和光输入/输出的有限进入和/或开口区。可以将附加的加热/冷却部件（诸如，但不限于，加热和/或冷却垫）添加到波导样品测试设备的一个或多个表面（诸如，但不限于，上表面），以进一步提高温度均匀性。示例样品测试设备可以包括电阻加热垫、内置导电涂层、附加的peltier冷却板等。
318.在一些示例中，可以布置多点温度传感器以提高温度测量准确性。在一些示例中，可以通过将温度控制设置为不同的值来实现在不同温度条件下的样品测试。在一些示例中，可以收集关于样品结果和温度的数据。在一些示例中，由于最小的加热质量，可以促进测试。
319.在一些示例中，样品测试设备可以包括配置为相对于波导维持恒定温度的热控波导壳体。热控波导壳体可以是或可以包括外罩或套筒。热控波导壳体可以包括加热和/或冷却垫和/或绝缘外罩。在一些示例中，衬底层中的一个或多个传感器可以在操作期间监测和调节波导的温度。例如，温度可以被限制在合适的范围内（诸如，但不限于，10到40摄氏度之间）。
320.图17图示了包住示例波导1700（诸如，但不限于，实施为集成芯片）的示例热控波导壳体1710。波导1700（包括热控波导壳体）可以具有范围在1毫米和3毫米之间的厚度。热控波导壳体1710可以小于0.2毫米厚。可以使用封装工艺（例如，聚合物包复成型）来制造示例热控波导壳体1710。在另一示例中，示例热控波导壳体可以包括样品测试设备的一个或多个直接涂覆的表面。
321.尽管上面的描述提供了波导1700和热控波导壳体1710的示例测量，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例波导1700和热控波导壳体1710可以具有其他值。
322.在一些示例中，热控波导壳体1710可以包括隔热半导体材料、导热聚合物、陶瓷、硅等。另外和/或可替代地，热控波导壳体1710可以是或可以包括薄膜和/或涂层，例如，硅或二氧化物聚合物。波导1700可以表现出低热质量，使得可以在短时间内将波导1700的温度控制到精确水平（例如，但不限于，1摄氏度的精度内）。例如，波导1700的温度可以在少于10秒内被调制/校准。
323.尽管上面的描述提供了波导1700和热控波导壳体1710的示例材料和/或特性，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例波导1700和热控波导壳体1710可以包括其他材料和/或具有其他特性。
324.图18图示了示例波导1800和热控波导壳体1810的侧视图。另外，或可替代地，热控波导壳体1810可以包括一个或多个附加层。例如，热控波导壳体1810可以包括中间层1811以提供绝缘和/或促进电隔离。另外，或可替代地，中间层1811可以包括如上面结合图17所
描述的加热/冷却垫。
325.在一些示例中，可以使用半导体/集成电路封装技术/工艺（例如，但不限于，隔热聚合物包复成型（over
‑
molding）技术/工艺）来形成热控波导壳体1810。热控波导壳体1810可以包括隔热化合物或材料。热控波导壳体1810可以包括一个或多个孔口，该孔口提供用于进入和/或与波导1800接口连接的开口。例如，孔口可以提供进入热控波导壳体1810内的界面层（未描绘）的通道。如图所示，波导1800可以包括第二孔口，光源1802和集成光学部件1804可以通过该第二孔口与波导1800接口连接（诸如，但不限于，与之连接）。另外，波导1800可以包括第三孔口，成像部件1806和透镜部件1808可以通过该第三孔口与波导1800接口连接（诸如，但不限于，与之连接）。在一些示例中，可以使用硅工艺将一个或多个薄膜和/或涂层施加到波导1800或热控波导壳体1810上。在一些示例中，可以仅将薄膜和/或涂层施加到波导1800和/或热控波导壳体1810的上表面和底表面。在这种示例中，薄边缘泄漏可以忽略不计，因为波导1800的厚度相对于其长度和宽度可以较小。
326.在一些示例中，从波导获得精确的测试结果可能需要周围环境（例如，但不限于，整个实验室、医疗设施等）中的受控温度，以减少或消除对测试结果的温度干扰。示例热控波导壳体1810可以使用集成在衬底层内的一个或多个温度传感器（例如，但不限于，多点温度传感器）来促进波导的单独的电平控制（level control）。例如，感测二极管可以被集成（诸如，但不限于，结合）在包括硅的衬底层内。在一些示例中，感测二极管可以被集成（诸如，但不限于，结合）到不同的波导层。在一些示例中，可以监测流过感测二极管的电流以便增加或降低与波导1800衬底层相关联的温度，使得波导1800可以维持恒定的温度以确保传感器输出准确性以及测试稳定性和准确性。在一些示例中，波导可以覆盖大约0.5平方英寸的面积。波导/样品测试设备的温度可以被连续地监测和控制。例如，示例芯片中的控制算法可以连续地监测温度数据并响应于任何温度变动而提供优化的控制。
327.尽管上面的描述提供了控制与波导相关联的温度的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，可以通过其他方式和/或经由其他（多个）设备来实现温度控制。
328.在一些示例中，双峰波导干涉仪在生物化学折射率测试条件下可以表现出高灵敏度。然而，结果可能对温度高度敏感。例如，为了达到所需的测试准确性水平，温度稳定性要求可能为0.001摄氏度，这可能会在实际应用中带来技术挑战。
329.本公开的一些示例可以克服各种技术挑战。在一些示例中，通过引入内置参考通道，可以对与温度相关的测量变动进行自校准，以消除与温度相关的测量误差。例如，芯片上实验室样品测试设备可以包括双峰波导干涉仪，该干涉仪具有另外两个相邻通道作为参考。紧密布置的相同结构（诸如，但不限于，sio2）的包层参考通道可以消除对与温度相关的准确控制和补偿的要求。另外，或可替代地，封闭的参考单元可以被包括在参考通道中，填充有已知的参考生物化学溶液以进一步提高准确性。生物化学溶液可以包括纯水、已知病毒等。温度控制可以经由传感器与加热/冷却和温度感测结合使用，以收集不同温度条件下的样品测试结果。在一些示例中，温度准确性要求仅需要在1摄氏度水平以内。
330.在各个示例中，样品测试设备可以包括波导，该波导配置为利用诸如衍射光栅、端射（end firing）、直接耦合、棱镜耦合等方法与光源耦合和/或从光源接收输入。波导可以是或可以包括集成芯片。
331.在一些示例中，波导可以是或可以包括三维平面波导干涉仪，三维平面波导干涉仪具有多个层。在一些示例中，波导可以至少包括衬底层（限定样品测试设备的底部），衬底层上沉积有波导层。另外，或可替代地，可以在波导层上或其上方沉积界面层。根据类似于半导体制作技术的技术，可以将波导制作为整体件或部件。在一些示例中，可以提供附加的中间层。
332.图19图示了示例波导1900，波导1900包括衬底层1920、限定波导1900的顶表面的界面层1924以及在它们之间的波导层1922。在一些实施例中，流动通道板可定位在波导1900的顶表面上，在本文描述了其细节。
333.波导层1922本身可以包括一个或多个层和/或区域（例如，但不限于，诸如硝酸硅之类的透明介电材料的膜）。波导层1922可以包括透明介质，该透明介质配置为从波导层1922的第一/输入端横向地接收光并将光耦合到波导层1922的相对端/远端。波导层1922可以配置为使得能够实现多种传播模式，例如零阶模式和一阶模式。例如，具有台阶形轮廓的波导层1922可以对应于零阶模式和一阶模式。
334.如图19所示，波导层1922可以包括具有第一区域和第二区域的整体件，第一区域具有第一宽度/厚度（当在图19中观察波导时对应于x方向），第二区域具有与第一区域的宽度/厚度不同的第二宽度/厚度。如图所示，波导层1922可以限定台阶状轮廓，其中第一区域对应于第一/较短轮廓，而第二区域对应于第二/较高轮廓。每个波导层区域可以对应于在其中的光/能量的不同分散，因此可以对应于与波导1900中的其他区域和层不同的折射率。
335.在操作期间，当光被耦合到波导1900中并且从对应于波导层的第一/较短轮廓的第一区域行进到对应于第二/较高轮廓的第二区域时，第一区域的折射率和第二区域的折射率之差引起与第一区域中的零阶模式和第二区域中的一阶模式相对应的不同光色散。如上所述，零阶模式和一阶模式对应于具有不同光路长度的两个不同光束，不同光路长度对应于不同的干涉条纹图案。例如，如上所述，当从对应于零阶模式的区域和对应于一阶模式的区域反射的光束之间至少存在部分相位差时，会出现干涉条纹图案。当行进中的光束到达这两个不同区域（即，台阶部分）之间的交叉部时，具有台阶状轮廓的示例波导可以表现出相位差。例如，与零阶模式相关联的干涉条纹图案可以是被暗淡边缘包围的单个亮斑，而与一阶模式相关联的干涉条纹图案可以是均被暗淡边缘包围的一个以上的亮斑（例如，但不限于，两个亮斑）。
336.在一些示例中，可以包括具有不同宽度/厚度的附加区域，以提供附加阶模式。
337.可以在样品测试设备的感测层/环境中，例如在衬底层中（例如，但不限于，在衬底层中使用一个或多个传感器）来检测和测量光的色散和对应的干涉条纹图案。另外，或可替代地，当表面条件在样品测试设备的顶表面处改变时，例如在界面层中（例如，但不限于，当介质沉积在其上时），这种表面条件变化可以诱导波导表面正上方测得的折射率和/或渐逝场的变化。可以测量、检测和/或监测干涉条纹图案的对应变化。在一些示例中，在波导层上方的界面层可以包括一个或多个样品开口（或样品窗口）和/或配置为接收在其上的介质（例如，但不限于，液体、分子和/或其组合）的开口/窗口。因此，来自波导层的输出可以响应于位于界面层上方的（多种）介质而改变。
338.如图19所示并且如上所述，波导层1922可以限定台阶状轮廓。如图所示，第二区域的厚度/宽度（对应于较高轮廓/台阶）可以大于波导层1922的第一区域的厚度/宽度（对应
于较短轮廓/台阶）。在一些示例中，第二区域的厚度/宽度可以是第一区域的宽度的至少两倍。
339.当用于测试应用中时，具有单个光学通道/光路的波导可能带来技术挑战。例如，这种系统可能对环境条件（例如但不限于温度变化）的变化敏感，环境条件的变化可能会使测试结果（例如，但不限于，干涉条纹图案）模糊。这些挑战可以通过在波导中包括至少一个参考通道并在操作期间确保波导内的相同环境条件来解决。
340.示例波导可以包括至少一个测试光学通道（也称为样品通道）和一个参考通道，每个波导包括被配置为限制光横向通过波导中的波导层的光路。每个测试/参考通道的输出可以在操作过程中被独立测量和/或监测，以确保测试和环境条件的一致性，这可能会导致结果不准确（例如，但不限于，由环境条件引起的干涉条纹图案不准确） 。光源可以配置为均匀地照射波导中的所有测试/参考通道。
341.对于多个光学通道中的每个光学通道，可以（例如，但不限于，在衬底层中）独立地测量和测试小折射率变动和/或诱导的折射率变化（例如，但不限于，沿着对应光路的光的色散变化）以标识与每个光学通道相关联的对应输出（例如，但不限于，干涉条纹图案）。可以捕获并传输描述输出的数据，以用于进一步的操作，诸如存储、分析、测试等。
342.在一些示例中，衬底层可以用作样品测试设备的感测层/环境。衬底层可以是或可以包括半导体集成电路/芯片（例如，但不限于，氧化硅芯片或晶片）。示例集成电路/芯片可以包括多个传感器、晶体管、电阻器、二极管、电容器等。衬底层可以具有比上面的波导层更低的折射率。衬底层可以包括保护性密封膜，该保护性密封膜消除了其中的对感测环境的变化的敏感性。
343.界面层可以包括光学透明材料，诸如玻璃或透明聚合物，光学透明材料耦合到波导层并直接位于波导层上方。介质在界面层表面上的沉积可能会导致下方的光学通道/波导层中的折射率发生变化。
344.与参考通道相关联的参考窗口可以被覆盖、密封或可接近，用于接收其上的参考介质的沉积物（例如但不限于空气、水、已知的生化样品等）。
345.样品窗口可以配置为接收样品介质（例如，但不限于，分子、液体和/或其组合）以进行测试。在一些示例中，沉积在样品窗口上的样品介质（例如，但不限于，生物化学样品）可以与表面和/或其上的介质相互作用。例如，通过物理吸引（例如，但不限于，表面张力）或化学反应（例如，但不限于，化学键合、抗体反应等）。样品窗口的表面可以配置为与特定类型的介质或介质中特定类型的分子相互作用。在一些实施例中，样品介质可以被提供给位于样品窗口上的流动通道，在本文描述其细节。
346.图 20a至图20b示出了波导中的光学通道的示例性配置的侧剖视图。如图所示，每个波导2000a/2000b包括衬底层2020a/2020b、波导层2022a/2022b和界面层2024a/2024b。
347.参照图20a，波导层2022a可以包括与界面层2024a中的样品窗口2002a相关联的第一样品通道2010a、第一参考通道2008a和第二参考通道2012a。如图所示，第一参考通道2008a和第二参考通道2012a可以被包覆（例如，但不限于，其中没有参考介质的氧化硅包覆层参考）以便进行测试。
348.参照图20b，波导层2022b可以包括与界面层2024b中的样品窗口2002b相关联的第一样品通道2010b、与界面层2024b中的第一参考窗口2004b相关联的第一参考通道2008b以
及与界面层2024b中的第二参考窗口2006b相关联的第二参考通道2012b。每个参考窗口2004b、2006b可以被密封并且可以包含相同或不同的参考介质（例如，但不限于，空气、水、生物化学样品等）以便进行测试。可替代地，在一些示例中，一个参考通道可以被包覆并且第二光学通道可以在其中的相关联参考窗口中利用介质密封。
349.尽管上面的描述提供了一些示例配置，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例可以包括一个或多个附加和/或替代元件。例如，可以实现少于两个或两个以上的参考通道。
350.往回参照图20a和图20b，样品窗口2002a/2002b可以配置为接收在界面层表面上的样品介质的沉积物（例如，但不限于，分子、生物化学样品、病毒等）。示例样品测试设备部件可以是可重复使用的、一次性的和/或包括可重复使用的部分和一次性部分的组合。在一些实施例中，样品窗口2002a/2002b可以包括设置在表面上的一个或多个生物或化学元件（例如，抗体），以附着用于测试的样品介质中的某些分子，类似于上述那些。在一些实施例中，样品窗口2002a/2000b可以在每次使用之后被清洁（例如，使用蒸馏水、异丙醇和/或类似物）。在一些实施例中，样品介质可经由流动通道被接收，在本文描述了其细节。
351.衬底层（例如，但不限于，波导的衬底层中的一个或多个传感器）可以检测和测量所测得的折射率的局部变化，该变化是由与样品窗口2002a/2002b上沉积的不同样品介质对应的光的行进方向的变化引起的。
352.波导层可以包括多个样品通道、参考通道、样品窗口和/或其组合。波导层中的样品通道和参考通道可以彼此大致平行，并且还与上方的界面层中的开口/窗口相关联。
353.图 21至图23图示了可以根据类似于半导体制造技术并且如本文所描述的方法制造的示例波导的各种视图。
354.现在参照图21，示例波导2100包括多个样品窗口2102、2104、2106，每个样品窗口与多个光学通道（未描绘）相关联。
355.图22图示了示例波导2200的俯视图，该示例波导2200包括多个样品窗口2202、2204、2206，每个样品窗口与多个掩埋光学通道2208、2210、2212相关联。每个示例光学通道2208、2210、2212可以具有小于50 nm的宽度，范围在1
‑
5毫米之间的长度，并且具有小于1微米的深度，例如在0.1
‑
0.3微米之间。每个光学通道2208、2210、2212可以与邻近/相邻光学通道横向间隔大约0.1毫米。
356.图23图示了示例波导2300的侧视图，该示例波导2300具有大约小于1毫米厚（例如，但不限于，在0.2
‑
0.3毫米之间）的宽度。
357.尽管上面的描述提供了一些示例测量，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例可以包括具有与上文所描述的测量不同的测量的一个或一个以上元件。
358.在一些示例中，可以使用与用于半导体和集成电路制作的制造技术和/或过程类似的制造技术和/或过程来形成波导。
359.图24图示了根据本公开的各个示例的用于制造波导2400的示例制作方法。可以在合适的实验室条件下将多个层/部件耦合在一起/分层以提供波导2400。如图所示，衬底层2402、中间层2404、多个波导层2406、2408、2410和界面层2412可以耦合在一起以制造波导2400。在示例制造过程期间，在硅晶片的制作之后，波导层2406、2408、2410可以被转移到玻
璃晶片上。
[0360]“边缘发射（edge firing）”指将光通过波导的侧表面（例如，“边缘”）引导到波导中的机制。边缘发射波导面临许多技术难题，包括将波导正确对准到光源。这可能是由多种因素引起的。例如，波导的截面的亚微米尺度可能导致光学对准要求超出了批量生产产品的能力。例如，芯片上栅耦合器可能在对准时经历晶片工艺困难。
[0361]
根据本公开的一些示例，芯片上微cpc（复合抛物面聚光器）透镜阵列可以将光学对准要求降低十倍以上以允许批量生产。例如，可以利用硅晶片工艺精确地生产微透镜阵列。在一些实施例中，单芯片直接边缘发射波导（不具有附加耦合器）可以允许波导感测产品具有减小的大小和/或较低的生产成本。
[0362]
在一些实施例中，可以将微cpc透镜阵列布置在波导的输入边缘处。微cpc透镜阵列的每个聚光器透镜的输出端可以对准到一个波导通道。每个聚光器透镜的输入端可以覆盖输入区，以实现高耦合效率。在一些实施例中，可以通过硅工艺以高精度来生产芯片上微透镜。
[0363]
在一些实施例中，单芯片直接边缘发射波导（不具有附加耦合器）可以减少应用仪器复杂性和成本，同时仅需要最少的部件数。在一些实施例中，微cpc透镜阵列可以将光输入区增加超过3700倍。在一些实施例中，可以用准直模块简化光源，以进一步减小产品大小和成本。
[0364]
现在参照图25，示出了示例样品测试设备3700的一部分。在图25所示的示例中，示例样品测试设备3700包括衬底3701、设置在衬底3701上的波导3703以及设置在衬底3701上的透镜阵列3705。
[0365]
与上述衬底层类似，衬底3701可以为样品测试设备的各种部件提供机械支撑。例如，衬底3701可以为波导3703和透镜阵列3705提供机械支撑。
[0366]
在一些实施例中，衬底3701可以包括诸如但不限于玻璃、氧化硅和聚合物等材料。
[0367]
在一些示例中，波导3703和/或透镜阵列3705可以通过各种方式设置在衬底3701的顶部上，所述方式包括，但不限于，机械方式（例如，固紧夹）和/或化学方式（诸如，粘性材料（例如胶水）的使用）。
[0368]
在一些实施例中，透镜阵列3705配置为将光引导到波导3703的输入边缘（例如，图25中所示的输入边缘3707）。
[0369]
在一些实施例中，透镜阵列3705包括复合抛物面聚光器（cpc）透镜阵列。作为示例，复合抛物面聚光器（cpc）透镜阵列包括多个聚光器透镜（例如，聚光器透镜3705a、聚光器透镜3705b）。在图25所示的示例中，每个聚光器透镜的输出端与波导3703的光学通道对准（例如，对应光学通道的输入开口），并且每个聚光器透镜的输入端与输入光源对准，本文描述了其细节。
[0370]
在一些实施例中，透镜阵列3705包括微cpc透镜阵列。在一些实施例中，透镜阵列3705包括非对称cpc透镜阵列。在一些实施例中，透镜阵列3705包括非对称微cpc透镜阵列。
[0371]
现在参照图26，示出了示例样品测试设备3800的俯视图的一部分。在图26所示的示例中，示例样品测试设备3800可以包括透镜阵列，该透镜阵列包括：例如，但不限于，聚光器透镜3804。示例样品测试设备3800也可以包括波导，该波导可以包括：例如，但不限于，光学通道3802。如上所述，并且将在本文中更详细地描述，光可以行进通过波导的光学通道
（例如，光学通道3802）。
[0372]
在图26所示的示例中，聚光器透镜3804的输出端对准到光学通道3802的输入边缘。这样，透镜阵列可以提高将光引导到波导中的精度。
[0373]
现在参照图27，示出了示例样品测试设备3900的俯视图的一部分。在图27所示的示例中，示例样品测试设备3900的示例波导3917可以包括多个光学通道。例如，波导3917可以包括参考通道3901、参考通道3903、样品通道3907、样品通道3909、参考通道3913和参考通道3915。在一些实施例中，示例波导3917可以包括一个或多个掩埋光学通道，其中透镜阵列不将光引导到掩埋的光学通道中。例如，示例波导3917可以包括掩埋参考通道3905和掩埋参考通道3911。
[0374]
如将在本文中更详细地描述的，样品通道3907和/或样品通道3909可以分别包括或共享用于接收要测试的样品的样品窗口。参考通道3901、参考通道3903、参考通道3913、参考通道3915、掩埋参考通道3905和/或掩埋参考通道3911可以被密封并且可以包含相同或不同的参考介质（例如，但不限于，空气、水、生物化学样品等）以便进行测试。另外，或可替代地，在一些示例中，一个或多个参考通道可以被包覆，并且一个或多个参考通道可以在关联参考窗口中用介质密封。
[0375]
参照图28a和图28b，示出了示例样品测试设备4000。类似于上面结合图25、图26和图27描述的示例样品测试设备，示例样品测试设备4000可以包括衬底4002、波导4004和透镜阵列4006。在一些实施例中，波导4004可以包括一个或多个光学通道（例如，参考通道4008）。在一些实施例中，透镜阵列4006可以包括一个或多个聚光器透镜（例如，聚光器透镜4010）。
[0376]
在一些实施例中，透镜阵列4006配置为将光引导到波导4004的输入边缘。例如，每个聚光器透镜配置为将光引导到波导4004的光学通道的输入边缘。如在图28a和图28b的示例中所示，聚光器透镜4010的输出边缘耦合到参考通道4008的输入边缘并与之对准。
[0377]
在一些实施例中，透镜阵列4006也与光源对准。例如，可以实现一个或多个光学元件以将光引导到透镜阵列中（例如，引导到每个聚光器透镜的输入边缘）。
[0378]
现在参照图29，示出了示例样品测试设备4100。类似于上面所描述的，示例样品测试设备4100可以包括衬底4101、波导4103和透镜阵列4105。透镜阵列4105可以配置为将光引导到波导4103的输入边缘，类似于上面所描述的。
[0379]
在图29所示的示例中，样品测试设备4100可以包括光源4107和集成光学部件4109。
[0380]
类似于上面所描述的，光源4107可以配置为产生、生成、发射和/或触发光（包括，但不限于，激光束）的产生、生成和/或发射。光源4107可以耦合到集成光学部件4109，并且光可以从光源4107行进到集成光学部件4109。类似于上面所描述的，集成光学部件4109可以将光准直、偏振和/或耦合到透镜阵列4105。
[0381]
类似于上面所描述的，透镜阵列4105可以配置为将光引导到波导4103的输入边缘。例如，透镜阵列4105的每个聚光器透镜配置为将光引导到波导的光学通道（例如，参考通道或样品通道）的输入边缘。光行进通过对应参考通道或对应样品通道，并且可以由成像部件4111检测。在一些实施例中，成像部件4111可以设置在波导4103的输出边缘上，以收集干涉测量数据。
[0382]
注意，本公开的范围不限于上述内容。在本公开的一些实施例中，来自各个附图的特征可以被替换和/或组合。例如，图25、图26、图27、图28a、图28b和图29图示了用于将光引导到样品通道或参考通道的开口的示例透镜阵列，可以实现一个或多个附加或替代的光学元件以将光引导到样品通道或参考通道的开口，包括但不限于上面图4所示的集成光学部件804。
[0383]
多通道波导（例如，包括多个光学通道的波导）可以包括一个或多个分束器分路器部件（诸如，y形分路器（splitters）、u形分路器和/或s形分路器）以照亮多个光学通道。然而，由于硅晶片工艺，许多分束器可能面临技术限制、困难和/或应用约束。
[0384]
例如，图30图示了波导的示例俯视图的一部分。在图30所示的示例中，波导可以包括一个或多个y形分路器。例如，波导可以包括示例y形分路器4200。
[0385]
y形分路器4200的形状可以类似于字母“y”，并且可以将一个光束分成两束。例如，光可以从“y”的底部行进到“y”的两个顶部支路。参照图30中图示的y形分路器4200，光可以行进到输入边缘4203中，被分成两束，并从输出边缘4205和4207离开。
[0386]
在一些实施例中，一个或多个y形分路器可以并联连接，使得光可以离开一个y形分路器的输出边缘并进入另一y形分路器的输入边缘。在图30所示的示例中，可以连接多个y形分路器，以便提供本文所描述的多个光学通道（例如，样品通道和/或参考通道）。
[0387]
然而，y形分路器在提供均匀的分光结构时可能面临生产限制。另外，对于两个以上的光学通道，可能需要多个y形分路器，并且可能需要过多的轴向芯片空间。
[0388]
作为另一示例，图31图示了波导的示例俯视图的一部分。在图31所示的示例中，波导可以包括一个或多个u形分路器。例如，波导可以包括示例u形分路器4300。
[0389]
u形分路器4300的形状可以类似于字母“u”，并且可以将一个光束分成两束。例如，光可以从“u”的底部行进到“u”的两个顶部支路。参照图31中图示的u形分路器4300，光可以行进到输入边缘4302中，被分成两束，并从输出边缘4304和支路4306离开。
[0390]
在一些实施例中，一个或多个u形分路器可以并联连接，使得光可以离开一个u形分路器的输出边缘并进入另一u形分路器的输入边缘。在图31所示的示例中，可以连接多个u形分路器，以便提供本文所描述的多个光学通道（例如，样品通道和/或参考通道）。
[0391]
类似于上面描述的y形分路器示例，u形分路器在提供均匀的分光结构时可能面临生产限制。u形分路器还可以在光学通道之间提供较窄的间隔，这可能引起光学通道之间的光干涉。
[0392]
作为另一示例，图32图示了波导的示例俯视图的一部分。在图32所示的示例中，波导可以包括一个或多个s形分路器。例如，波导可以包括示例s形分路器4400。
[0393]
s形分路器4400可以将一个光束分成两束。参照图32中图示的s形分路器4400，光可以行进到输入边缘4401中，被分成两束，并从输出边缘4403和4405离开。
[0394]
在一些实施例中，一个或多个s形分路器可以并联连接，使得光可以离开一个s形分路器的输出边缘并进入另一s形分路器的输入边缘。在图32所示的示例中，可以连接多个s形分路器，以便提供本文所描述的多个光学通道（例如，样品通道和/或参考通道）。
[0395]
类似于上面描述的y形分路器示例和u形分路器示例，s形分路器在提供均匀的分光结构时可能面临生产限制。s形分路器还可能需要额外的轴向芯片空间以进行s过渡，并且可能会在沿s形分路器之中的笔直截面角引导光时面临限制。
[0396]
如上所述，在一些实施例中，可以将微cpc透镜阵列布置在波导的输入边缘处。微cpc透镜阵列的每个聚光器透镜的输出端可以对准到一个光学通道。每个聚光器透镜的输入端可以覆盖输入区，以实现高耦合效率。在一些实施例中，可以通过硅工艺以高精度来生产芯片上微透镜。
[0397]
这样，根据本公开的各个示例，泛光照射（flood
‑
illuminated）的多通道波导可以通过微cpc透镜阵列以直接端射泛光照射多通道，来消除分束器。在一些实施例中，超大型激光源可以将光提供到微cpc透镜阵列中。在一些实施例中，被照射的波导中的光可以通过弯曲光学通道被引导到感测部分，并且光学通道的弯曲部分可以以最小芯片空间要求来补偿和优化光的均匀性。
[0398]
现在参照图33a和图33b，图示了示例波导4502的至少一部分的示例俯视图4500。特别地，图33b放大并图示了图33a所示的俯视图的一部分（其是光学通道4504）。
[0399]
在一些实施例中，示例波导4502可以是泛光照射的多通道波导。
[0400]
在图33a所示的示例中，波导4502可以包括用于接收来自光源的光的输入边缘4506。波导4502的输入边缘4506可以包括多个多通道输入波导开口（在本文中也称为“输入开口”），并且多个输入开口中的每个输入开口对应于用于接收输入光的光学通道的开口。例如，输入边缘4506可以包括输入开口4508。
[0401]
在一些实施例中，波导的输入边缘配置为接收光。在一些实施例中，多个输入开口中的每个输入开口配置为接收光。例如，光可以行进到输入边缘4506上，并且输入边缘4506可以配置为接收光。如上所述，输入边缘4506可以包括输入开口4508。这样，输入开口4508可以配置为接收光。光可以行进通过对应光学通道4504。在一些实施例中，多个光学通道（包括光学通道4504）分别配置为引导来自对应输入开口的光通过对应光学通道。
[0402]
在一些实施例中，多个光学通道的输入开口可以具有相同的宽度。在一些实施例中，多个光学通道的输入开口可以具有不同的宽度。例如，输入开口的不同宽度可以在单个gaussian轮廓照明下平衡光学通道之间接收的能量。
[0403]
在一些实施例中，光学通道的输入开口可以垂直于波导的输入边缘。在一些实施例中，光学通道的输入开口可以不垂直于波导的输入边缘，这可以例如消除其他分路器（例如，s形分路器）中所需的弯曲空间。
[0404]
在一些实施例中，多个光学通道中的每个光学通道包括弯曲部分和笔直部分。作为示例，在图33a和图33b所示的示例中，光学通道4504可以包括弯曲部分4510和笔直部分4512。在一些实施例中，笔直部分4512连接到弯曲部分4510，从而允许光从光学通道的输入开口行进到光学通道的输出开口。
[0405]
在图33a和图33b所示的示例中，弯曲部分4510可以逐渐偏离输入开口4508，并且可以提供汇聚角以引导光通过光学通道4504。当光到达弯曲部分4510的端部时，光可以行进到笔直部分4512并最终离开光学通道4504。这样，弯曲部分4510可以提供多项式曲线以便通过重定向和补偿以最佳的均匀性将光束耦合到传感器波导部分。
[0406]
如图33a和图33b所示，光学通道的笔直部分可以彼此分离，因此在光学通道的端部之间形成间隔。可以基于处理能力来确定光学通道的端部之间的间隔距离。例如，小间隔在泛光照明中可能具有较少的能量损失。在一些实施例中，由于慢光束汇聚角，在波导输入处具有超大型照明光斑（例如，超大型激光源）的泛光照明可以降低对准要求。例如，未对准
灵敏度可以是不实现本公开的示例的端射波导照明的至多1/10。尽管可能存在超大型照明所产生的能量损失并且在输入端之间存在间隙能量损失，但是本公开的示例可以为具有高信噪比的低功率二极管激光器输入和成像部件输出提供足够的光耦合效率。
[0407]
现在参照图34，示出了示例样品测试设备4600。类似于上面描述的，示例样品测试设备4600可以包括光源4601、集成光学部件4603、波导4605和成像部件4607。
[0408]
类似于上面描述的，光源4601可以配置为产生、生成、发射和/或触发光（包括，但不限于，激光束）的产生、生成和/或发射。光源4601可以耦合到集成光学部件4603，并且光可以从光源4601行进到集成光学部件4603。类似于上面所描述的，集成光学部件4603可以将光准直、偏振和/或耦合到波导4605。例如，集成光学部件4603可以将光准直、偏振和/或耦合到波导4605内多个光学通道的每个输入开口。光行进通过多个光学通道（例如，参考通道和/或样品通道），并且可以被成像部件4607检测。在一些实施例中，成像部件4607可以设置在波导4605的输出边缘上以收集干涉测量数据。
[0409]
在图34所示的示例中，波导4605可以包括在波导4605的顶表面上的感测部分4609。感测部分4609可以包括：例如，用于接收要测试的样品的样品通道的一个或多个样品窗口、和/或用于存储相同或不同的参考介质（例如，但不限于，空气、水、生物化学样品等）以便进行测试的参考通道的一个或多个参考窗口。
[0410]
在一些实施例中，一个或多个光学通道可以共享样品窗口，因此形成联合样品通道。在一些实施例中，一个或多个光学通道可以共享参考窗口，从而形成联合参考通道。在一些实施例中，感测部分4609可以对应于光学通道的笔直部分（例如，没有任何弯曲部分）。
[0411]
注意，本公开的范围不限于上述内容。在本公开的一些实施例中，来自各个附图的特征可以被替换和/或组合。例如，如上所述，上述多个光学通道可以被实现在波导中，以形成一个或多个样品通道以及一个或多个参考通道，如在其他附图中所描述的。
[0412]
波导边缘输入和输出可能需要添加到波导的耦合部件（诸如，但不限于，棱镜或光栅）。在一些实施例中，棱镜可能需要附加空间。在一些实施例中，光栅可能面临波长依赖性问题。棱镜和光栅都不能支持宽带，并且可能遭遇效率损失。
[0413]
可以实现直接边缘耦合以将棱镜或光栅耦合到波导。然而，与后抛光边缘的直接边缘耦合可能在制造过程期间引起生产困难，并且可能导致波导（例如，被封装为波导芯片）的批量生产中的高成本。因此，需要能克服这些困难并允许波导芯片的批量生产的关于直接边缘耦合的设计和/或机构。
[0414]
根据本公开的各个示例，提供了一种样品测试设备。在一些实施例中，样品测试设备可以包括可以实现光学边缘质量的直接边缘耦合机构。例如，在制造过程期间，可以蚀刻波导的边缘以生成凹陷的光学界面边缘，使得在切割（例如，完成的芯片）之后，波导在选定的边缘处维持光输入和输出表面的光学质量。通过消除后抛光工艺，可以利用硅晶片工艺来保证边缘表面的光学表面质量。这样，可以以最高效率批量生产波导（例如，作为芯片上实验室产品）。
[0415]
在一些实施例中，可以在波导的逐层制造过程结束时利用蚀刻来实现光学界面边缘的表面。光学界面边缘的表面可以蚀刻穿过所有层，并且可以具有光学透明的质量，以允许光以最小的损失直接进入和离开波导。换句话说，光学界面边缘允许聚焦的光从光源直接进入波导以及直接离开波导到达成像部件（例如，光电传感器）。在一些实施例中，可以添
加光学部件（诸如透镜）以进一步提高耦合效率。
[0416]
现在参照图35a和图35b，图示了示例样品测试设备4700。特别地，可以通过本文描述的各个示例过程来制作示例样品测试设备4700。
[0417]
在图35a中所示的示例中，示例样品测试设备4700可以包括多个层。例如，示例样品测试设备4700可以包括衬底层4701、中间层4703、波导层4705和界面层4707，类似于上面所描述的。
[0418]
例如，衬底层4701可以包括诸如但不限于玻璃、氧化硅和聚合物等材料。中间层4703可以通过更多的紧固机构和/或附接机构附接到衬底层4701，包括，但不限于，化学方式（例如，粘合剂材料（例如胶水））、机械方式（例如，一个或多个机械紧固件或方法（诸如，焊接、卡扣配合、永久和/或非永久紧固件））和/或合适的方式。
[0419]
在一些实施例中，波导层4705包括波导（例如，包括一个或多个光学通道的波导）。例如，样品测试设备的波导层可以包括：包括sio2的层、包括si3n4的层和包括sio2的层。在一些实施例中，波导层4705可以通过更多的紧固机构和/或附接机构附接到中间层4703，包括，但不限于，化学方式（例如，粘合剂材料（例如胶水））、机械方式（例如，一个或多个机械紧固件或方法（诸如，焊接、卡扣配合、永久和/或非永久紧固件））和/或合适的方式。
[0420]
在一些实施例中，界面层4707可以包括一个或多个界面元件，诸如，但不限于，一个或多个样品窗口和/或一个或多个参考窗口，类似于上面所描述的。在一些实施例中，界面层4707可以通过更多的紧固机构和/或附接机构附接到波导层4705，包括，但不限于，化学方式（例如，粘合剂材料（例如胶水））、机械方式（例如，一个或多个机械紧固件或方法（诸如，焊接、卡扣配合、永久和/或非永久紧固件））和/或合适的方式。
[0421]
在一些实施例中，为了实现光学边缘质量，可以在该方法期间蚀刻中间层的第一边缘、波导层的第一边缘、中间层的第二边缘和波导层的第二边缘。现在参照图35b，示出了各种被蚀刻的边缘。
[0422]
在一些实施例中，中间层4703可以包括第一边缘4709和第二边缘4711。在一些实施例中，光可以通过第一边缘4709进入中间层4703。在一些实施例中，光可以通过第二边缘4711离开中间层4703。
[0423]
在一些实施例中，波导层4705可以包括第一边缘4713和第二边缘4715。在一些实施例中，光可以通过第一边缘4713进入波导层4705。在一些实施例中，光可以通过第二边缘4715离开波导层4705。
[0424]
在一些实施例中，界面层4707可以包括第一边缘4717和第二边缘4719。在一些实施例中，光可以通过第一边缘4717进入界面层4707。在一些实施例中，光可以通过第二边缘4719离开界面层 4707。
[0425]
在用于样品测试设备4700的方法期间，在附接各个层之后，可以将中间层4703的第一边缘4709、波导层4705的第一边缘4713和界面层4707的第一边缘4717蚀刻在一起，使得中间层4703的第一边缘4709、波导层4705的第一边缘4713和界面层4707的第一边缘4717可以从衬底层4701的边缘凹陷。如图35b所示，光可以通过波导层4705的输入开口4721行进进入波导层4705。这样，波导层4705的被蚀刻的第一边缘4709可以变成凹陷的光学边缘，这可以提高光学质量，并且光损失更少。
[0426]
类似地，在用于样品测试设备4700的方法期间，在附接各个层之后，可以将中间层
4703的第二边缘4711、波导层4705的第二边缘4715和界面层4707的第二边缘4719蚀刻在一起，使得中间层4703的第二边缘4711、波导层4705的第二边缘4715和界面层4707的第二边缘4719可以从衬底层4701的边缘凹陷。如图35b所示，光可以通过波导层4705的输出开口4723行进离开波导层4705。这样，波导层4705的被蚀刻的第二边缘4715可以变成凹陷的光学边缘，这可以提高光学质量，并且光损失更少。
[0427]
在一些实施例中，在蚀刻中间层4703的第一边缘4709、波导层4705的第一边缘4713和界面层4707的第一边缘4717之后，该方法还可以包括：将光源耦合到波导层4705的第一边缘4713。在一些实施例中，在蚀刻中间层4703的第二边缘4711、波导层4705的第二边缘4715和界面层4707的第二边缘4719之后，该方法还可以包括：将成像部件耦合到波导层4705的第二边缘4715。
[0428]
光源可以配置为产生、生成、发射和/或触发光（包括，但不限于，激光束）的产生、生成和/或发射。例如，光源可以包括，但不限于，激光二极管（例如，紫激光二极管、可见激光二极管、边缘发射激光二极管、表面发射激光二极管等）。如上所述，光可以从光源发射并且通过波导层4705的第一边缘4713上的输入开口4721进入样品测试设备4700。由于在该方法期间第一边缘4713已经被蚀刻，所以光可以以更小的损失进入波导层4705。如上所述，光可以通过在波导层4705的第二边缘4715上的输出开口4723离开样品测试设备4700。由于在该方法期间第二边缘4715已经被蚀刻，所以光可以以更少的损失离开波导层4705。
[0429]
这样，样品测试设备4700可以被设计成具有用于光学输入和输出的凹入边缘（例如，作为直接边缘耦合波导芯片）。在一些实施例中，可以在蚀刻过程期间实现安全裕度以确保光学界面边缘的质量，而不会在过程和处理中造成损伤。
[0430]
在一些实施例中，样品测试设备4700的一层或多层（例如，中间层4703、波导层4705和/或界面层4707，一起作为直接边缘光学耦合组件）可以被对齐到衬底层4701的表面以进行高精度对准。
[0431]
在一些实施例中，可以将折射率匹配流体施加到各种边缘，以允许高数值孔径光学应用以实现高耦合效率。例如，可以将具有与波导层4705的折射率匹配的折射率的流体施加在第一边缘4713和/或第二边缘4715上。另外，或可替代地，可以将具有与中间层4703的折射率匹配的折射率的流体施加在第一边缘4709和/或第二边缘4711上。另外，或可替代地，可以将具有与界面层4707的折射率匹配的折射率的流体施加在第一边缘4717上和/或第二边缘4719上。
[0432]
在本公开的各个实施例中，示例样品测试设备可以呈芯片上实验室（loc）设备的形式，包括微传感器芯片（例如，波导层）和芯片上微射流（例如，芯片上射流层）。在以小型化方式制作附加微流体中存在技术难题，并且在用微流体封装微芯片时可能在技术上具有挑战性。
[0433]
在一些实施例中，可以通过在芯片级传感器封装过程中添加具有内置流体输入开口（或入口）和输出开口（或出口）的盖玻璃，来利用硅晶片工艺精确地形成具有芯片上微射流的光学病毒传感器。晶片处理的微流体可以减少与添加精确成型的射流相关联的成本，并且芯片级封装可以消除组装精确成型的射流的过程。
[0434]
这样，本公开的各个实施例可以提供具有高精度和低成本的晶片级封装工艺、用于小型化仪器集成的最小传感器尺寸、具有快速和简便连接和密封的玻璃表面流体界面
和/或直接边缘光学输入和输出以简化光学组件。
[0435]
现在参照图36，图示了示例装置4800。在一些实施例中，示例装置4800可以是具有可以根据本公开的实施例制造的具有芯片上射流的波导。
[0436]
在图36所示的示例中，为了制造示例装置4800，示例方法可以包括生产波导层4801并且生产芯片上射流层4803。如本文所描述的，芯片上射流层（或用于提供芯片上射流的部件）也可以称为“流动通道板”。
[0437]
在本公开的各个实施例中，可以根据本文描述的各个示例来制造或制作波导层4801。例如，根据本公开的实施例，波导层4801可以提供包括（多个）光学通道（例如，光学通道4811）的一个或多个波导。
[0438]
如图36所示，芯片上射流层4803可以包括多个流动通道，这些流动通道为样品介质提供流动路径。在图36所示的示例中，芯片上射流层4803可以包括流动通道4805、流动通道4807和流动通道4809。流动通道4805、流动通道4807和流动通道4809中的每一个可以呈将输入孔口连接到输出孔口的间隙的形式。
[0439]
在一些实施例中，芯片上射流层4803可以包括聚合物su
‑
8材料。另外，或可替代地，芯片上射流层4803可以包括其他（多种）材料。
[0440]
在一些实施例中，示例方法可以包括将芯片上射流层4803附接到波导层4801的顶表面。特别地，芯片上射流层4803的多个流动通道（例如，流动通道4805、流动通道4807和流动通道4809）可以在波导层4801的（多个）光学通道的顶部上对准（例如，流动通道4807可以在光学通道4811的顶部上对准 ）。
[0441]
现在参照图37，图示了示例装置4900。特别地，可以根据本公开的实施例制造示例装置。
[0442]
在图37所示的示例中，为了制造示例装置4900，示例方法可以包括生产粘合剂层4906，将粘合剂层4906附接到装置4800的顶表面上，并且将盖玻璃层4908附接在粘合剂层4906的顶表面上。在一些实施例中，装置4800可以是具有根据本文所描述的各个示例制作的具有芯片上射流层的波导。
[0443]
粘合剂层4906可以包括合适的材料，诸如，但不限于，硅。在一些实施例中，粘合剂材料可以设置在粘合剂层4906的顶表面和/或粘合剂层4906的底表面上，诸如，但不限于，化学胶水。
[0444]
如图37所示，粘合剂层4906可以包括多个流动通道，这些流动通道为样品介质提供流动路径。在图37所示的示例中，粘合剂层4906可以包括流动通道4910、流动通道4912和流动通道4914。流动通道4910、流动通道4912和流动通道4914中的每一个可以呈将输入孔口连接到输出孔口的间隙的形式。
[0445]
在一些实施例中，如上所述，粘合剂层4906的多个流动通道可以与装置4800的芯片上射流层的多个流动通道对准和/或重叠。如上所述，装置4800可以包括在顶表面上的芯片上射流层。在将粘合剂层4906附接在装置4800的顶表面上之后，粘合剂层4906的每个流动通道可以与装置4800的芯片上射流层的流动通道之一对准和/或重叠。
[0446]
返回参照图37，盖玻璃层4908可以包括诸如玻璃材料的材料。
[0447]
盖玻璃层4908可以包括一个或多个输入开口和一个或多个输出开口。例如，盖玻璃层4908可以包括输入开口4916、输入开口4918和输入开口4920。样品介质可以通过输入
开口4916、输入开口4918和输入开口4920进入。盖玻璃层4908可以包括输出开口4922、输出开口4924和输出开口4926。样品介质可以通过输出开口4922、输出开口4924和输出开口4926离开。
[0448]
在一些实施例中，盖玻璃层4908的输入开口和输出开口可以与粘合层4906中的流动通道的输入孔口和输出孔口对准和/或重叠。如上所述，粘合剂层4906中的每个流动通道可以将输入孔口与输出孔口连接。在将盖玻璃层4908附接到粘合层4906的顶表面上之后，盖玻璃层4908的每个输入开口可以与粘合层4906的输入孔口之一对准和/或重叠，并且盖玻璃层4908的每个输出开口可以与粘合剂层4906的输出孔口之一对准和/或重叠。
[0449]
现在参照图38，图示了示例装置5000。特别地，可以根据本公开的实施例制造示例装置5000。
[0450]
在图38所示的示例中，为了制造示例装置5000，示例方法可以包括生产装置4800并且将盖玻璃部件5001附接到装置4800。在一些示例中，装置4800可以是根据本文描述的各个示例制作的具有芯片上射流的波导。在一些示例中，盖玻璃部件5001可以包括根据本文所描述的各个示例制作的盖玻片层和粘合剂层。
[0451]
在一些实施例中，示例装置5000可以被切成附接有保护膜的单独的传感器。
[0452]
在本公开的各个示例中，光子集成电路可能需要光学输入和输出之间的精确对准，这可能会限制其在批量生产和批量部署中的应用。例如，芯片上实验室光子集成电路器件可能需要现场可用的解决方案并且需要精确对准，这可能会限制其应用。
[0453]
如上所述，本公开的各个示例可以提供包括波导（例如，波导干涉仪传感器）的样品测试设备。在许多应用中，波导在x方向（沿着波导表面）、y方向（垂直于波导表面）和z方向（从光源到波导输入端的距离）上只能承受< /
‑
5微米、< /
‑
2微米、< /
‑
10微米的对准误差。然而，许多传感器封装过程只能达到 /
‑
25微米的管芯放置准确性。这样，尽力而为的主动对准放置工艺可能无法满足这种要求，且批量生产能力有限，并且需要针对对准中现场可用应用的有效解决方案。
[0454]
根据本公开的各个示例，如上所述，可以使用深硅边缘蚀刻技术。被蚀刻的边缘还可以提供对准表面特征以将波导设备直接对准至微米和亚微米级别。在一些实施例中，直接对准设备可以用于批量生产而无需对准调节，并且可以实现高生产效率。此外，当更换波导时，也可以使用直接插入的组装过程，而无需特殊的工具。
[0455]
在本公开的各个示例中，可以在硅波导的衬底边缘上实现深度蚀刻技术，以提供在x和z方向上的对准特征，相对对准准确性达到硅晶片工艺特征大小的水平（其可以小于十分之一微米）。在一些实施例中，在z方向上的（多个）对准特征可以使用硅顶表面作为参考，相对准确度达到硅晶片膜层厚度的水平（其可以小于百分之一微米）。
[0456]
在一些实施例中，用于以对准布置对准波导的装配机制可以包括：推动波导，使得其被弹性地定位成以直接接触的方式抵靠着对准特征。在一些实施例中，最终的集成对准误差是对准特征误差与波导和对准特征之间的接触间隙的组合，其可以在干净接触表面的情况下达到亚微米级别。
[0457]
在一些实施例中，芯片级封装可以与凹入的盖玻片一起使用以暴露对准特征。例如，可以将弹簧加载的就座接口设计为相对于对准特征表面来固定波导。在一些实施例中，流体垫圈部件（例如，硅树脂流体垫圈）和热垫可以提供用于接触对准的压缩力，无需附加
的机构。
[0458]
现在参照图39a、图39b和39c，图示了示例波导保持器部件的示例视图。特别地，图39a图示了示例波导保持器部件5100的示例分解图，图39b图示了示例波导保持器部件5100的示例俯视图，并且图39c图示了示例波导保持器部件5100的示例角度图。
[0459]
返回参照图39a，示例波导保持器部件5100可以包括保持器盖元件5101和流体垫圈元件5103。
[0460]
在一些实施例中，保持器盖元件5101可以包括在保持器盖元件5101的顶表面上的一个或多个开口。例如，保持器盖元件5101可以包括输入开口5105、输入开口5107和输入开口5109。当示例波导保持器部件5100在使用时，样品或参考介质可以行进通过输入开口5105、输入开口5107和/或输入开口5109，并且可以进入波导。保持器盖元件5101可以包括输出开口5111、输出开口5113和输出开口5115。当示例波导保持器部件5100在使用时，样品可以行进通过输出开口5111、输出开口5113和/或输出开口5115，并且可以从波导离开。
[0461]
在一些实施例中，保持器盖元件5101可以包括在侧表面上的一个或多个对准特征，用于对准光源。例如，一个或多个对准特征可以呈表面凹坑的形式（例如，图39a中所示的表面凹坑5117和表面凹坑5119）。当光源耦合到波导以提供输入光时，光源可以在其侧面上包括可以对应于表面凹坑5117和表面凹坑5119的突起，因此使得光源能够与波导正确对准。
[0462]
返回参照图39a，流体垫圈元件5103可以包括从流体垫圈元件5103的顶表面突出的一个或多个通道或入口/出口。例如，流体垫圈元件5103可以包括入口5121、入口5123和入口5125。入口5121可以耦合到保持器盖元件5101的输入开口5107。入口5123可以耦合到保持器盖元件5101的输入开口5109。入口5125可以耦合到保持器盖元件5101的输入开口5105。当示例波导保持器部件5100在使用时，样品或参考介质可以行进通过输入开口5107到达入口5121，行进通过输入开口5109到达入口5123，和/或行进通过输入开口5105到达入口5125，并且可以进入波导。在图39a所示的示例中，流体垫圈元件5103可以包括出口5131、出口5127和出口5129。出口5131可以耦合到保持器盖元件5101的输出开口5111。出口5127可以耦合到保持器盖元件5101的输出开口5113。出口5129可以耦合到保持器盖元件5101的输出开口5115。当示例波导保持器部件5100在使用时，样品或参考介质可以行进通过出口5131到达输出开口5111，行进通过出口5127到达输出开口5113，和/或行进通过出口5127到达输出开口5115，并且可以从波导离开。
[0463]
这样，入口5121、入口5123、入口5125、出口5131、出口5127和/或出口5129可以使流体垫圈元件5103固定到保持架盖元件5101，同时允许样品或参考介质行进通过。当使用时，流体垫圈元件5103可以位于保持器盖元件5101和波导之间。
[0464]
在一些实施例中，流体垫圈元件5103可以在波导上提供压缩力以接触波导保持器部件5100的对准特征（例如，使波导的被蚀刻边缘与对准特征抵接，本文描述了其细节）。
[0465]
现在参照图39b和图39c，示出了与波导保持器部件5100相关联的各个示例对准特征。
[0466]
例如，波导保持器部件5100可以至少包括对准特征5133和对准特征5135。特别地，对准特征5133和对准特征5135可以呈从波导保持器部件5100的内侧表面突起的形式。在一些实施例中，对准特征5133和对准特征5135可以被称为x方向对准特征，因为它们配置为在
x方向（例如，与波导中光学通道的方向平行的方向）上对准波导。例如，波导可以包括一个或多个蚀刻和/或凹陷的边缘（本文描述了其细节），并且该蚀刻和/或凹陷的边缘可以被推动以对准布置的方式与波导保持器部件5100的对准特征5133和/或对准特征5135（其可以弹性地收缩）抵接，从而在x方向上牢固且正确地对准波导。
[0467]
另外，或可替代地，波导保持器部件5100可以至少包括对准特征5137和对准特征5139。特别地，对准特征5137和对准特征5139可以呈在波导保持器部件5100的内表面上的凹槽的形式。在一些实施例中，对准特征5133和对准特征5135可以被称为y方向对准特征，因为它们配置为在y方向（例如，与波导中光学通道的方向垂直的方向）上对准波导，本文描述了其细节。例如，波导可以包括一个或多个蚀刻和/或凹陷的边缘（本文描述了其细节），并且该蚀刻和/或凹陷的边缘可以被推动以对准布置的方式与波导保持器部件5100的对准特征5133和/或对准特征5135（其可以弹性地收缩）抵接，从而在y方向上牢固且正确地对准波导。
[0468]
另外，或可替代地，波导保持器部件5100可以至少包括对准特征5141。特别地，对准特征5141可以呈在波导保持器部件5100的内侧表面上的突起的形式。在一些实施例中，对准特征5141可以被称为z方向对准特征，因为它配置为在z方向（例如从光源到波导的输入端的方向）上对准波导。例如，波导可以包括一个或多个蚀刻和/或凹陷的边缘（本文描述了其细节），并且该蚀刻和/或凹陷的边缘可以被推动以对准布置的方式与波导保持器部件5100的对准特征5141抵接，从而在z方向上牢固且正确地对准波导。
[0469]
现在参照图40a、图40b和图40c，示出了示例波导5200。在各个实施例中，示例波导5200可以包括波导层元件5202和设置在该波导层元件5202的顶表面上的盖玻璃层5204。
[0470]
在一些实施例中，盖玻璃层5204可以包括透明材料，诸如，但不限于，玻璃。在一些实施例中，盖玻璃层5204可以包括一个或多个开口。例如，盖玻璃层5204可以包括输入开口5208、输入开口5206和/或输入开口5210，并且样品可以通过输入开口5208、输入开口5206和/或输入开口5210进入波导5200。盖玻璃层5204可以包括输出开口5218、输出开口5220和/或输出开口5222，并且样品可以通过输出开口5218、输出开口5220和输出开口5222离开波导5200。
[0471]
在一些实施例中，通道可以将输入开口与输出开口连接。例如，样品或参考介质可以通过输入开口5208进入，行进通过通道5212并且从输出开口5218离开。另外，或可替代地，样品或参考介质可以通过输入开口5206进入，行进通过通道5214并且从输出开口5220离开。另外，或可替代地，样品或参考介质可以通过输入开口5210进入，行进通过通道5216并且从输出开口5222离开。
[0472]
在一些实施例中，盖玻璃层5204可以至少包括一个凹陷的边缘。现在参照图40b和图40c，盖玻璃层5204的边缘5224可以从波导层元件5202的边缘凹陷。凹陷的边缘5224可以通过例如但不限于上面描述的示例蚀刻过程来制作。在一些实施例中，盖玻璃层5204的凹陷的边缘5224可以支持和引导波导5200的正确对准。
[0473]
例如，当波导5200在x方向上与波导保持器部件5100正确地对准时，凹陷的边缘5224可以被推动与图39b和图39c所示的波导保持器部件5100的对准特征5133和对准特征5135抵接。
[0474]
在一些实施例中，波导层元件5202可以包括一个或多个波导层和衬底层。如上所
述，可以蚀刻波导层元件5202的波导层的边缘。
[0475]
例如，在图40b所示的示例中，波导层的边缘5226可以被蚀刻并且变成凹陷的边缘。在一些实施例中，波导层元件5202的波导层的所得的凹陷的边缘可以支持和引导波导5200的正确对准。例如，当波导5200在y方向上与波导保持器部件5100正确对准时，蚀刻的边缘5226可以被推动与图39b和图39c所示的波导保持器部件5100的对准特征5133和对准特征5135抵接。
[0476]
另外，或可替代地，如上所述，波导层的输入边缘5228可以被蚀刻并且变成凹陷的边缘。在一些实施例中，波导层元件5202的波导层的所得的凹陷的边缘可以支持和引导波导5200的正确对准。例如，当波导5200在z方向上与波导保持器部件5100正确对准时，蚀刻的边缘5228可以被推动与图39b和图39c所示的波导保持器部件5100的对准特征5141抵接。
[0477]
现在参照图41a和图41b，图示了示例样品测试设备5300的示例视图。特别地，示例样品测试设备5300可以包括波导保持器部件5301、波导5303和热垫5305。
[0478]
在一些实施例中，波导保持器部件5301可以类似于上面结合图39a、图39b和图39c描述的波导保持器部件5100。例如，波导保持器部件5301可以包括至少一个对准特征。在一些实施例中，至少一个对准特征可以支持和引导波导5303的对准。在一些实施例中，波导5303的至少一个蚀刻的边缘可以被推动以对准布置的方式与波导保持器部件的至少一个对准特征抵接。
[0479]
在一些实施例中，热垫5305可以配置为提供波导5303的热控制。在一些实施例中，热垫5305可以将压缩力提供给波导5303的顶表面，以实现精确对准。
[0480]
基于免疫测定法的传感器可能只适合一次性使用。作为示例，妊娠试验是一次性的横向免疫测定设备，并且与进行妊娠试验相关联的低成本可以证明这种试验的一次性性质是合理的。然而，在许多应用中，一次性传感器可能导致材料浪费，并且在处理可能的生物危害方面带来挑战。需要可以在现场刷新的可重复使用的传感器。
[0481]
根据本公开的各个实施例，光学免疫测定传感器（诸如本文所描述的各种样品测试设备）可以对空气传播的气溶胶或呼吸时的呼气和鼻拭子或唾液中的病毒提供实时连续的检测和监测。
[0482]
在一些实施例中，可刷新的光学免疫测定传感器可以包括在氧化硅缓冲硅衬底上具有氮化硅波导的波导（例如，波导渐逝传感器）。可以在波导中涂覆有氧化硅的氮化硅顶部上添加一层硅烷，用于抗体附接。从抗体的顶部到氮化硅的顶部具有最佳距离的波导实现了对由抗体诱导的病毒结合活动的最佳检测灵敏度。
[0483]
在一些实施例中，可以用来自光输入端的激光照射波导。渐逝场中的折射率变化可能会在输出场中引入干涉图案变化，这可能被成像部件捕获。然后，处理来自成像部件的数据，并且将其与病毒检测结果一起报告。
[0484]
在一些实施例中，可以通过本文所描述的示例样品测试设备的样品通道来施加抗体溶液。在孵育时间后，蒸馏水或缓冲溶液通过样品通道输送，以洗去未附接的抗体，在感测表面上留下均匀的抗体层。例如，缓冲溶液可以呈当向缓冲溶液中添加酸性或碱性（例如，来自样品）时能够抵抗ph变化的水溶液的形式。例如，缓冲溶液可包含弱酸及其共轭碱的混合物，或反之亦然。在测试期间，通过样品通道供应样品介质。特异性靶向病毒（specifically targeted virus）可以被捕获，并且在感测表面上形成一层结合且固定的
病毒。然后，样品测试设备可以检测病毒的存在以及其浓度水平。
[0485]
在一些实施例中，在特定病毒的阳性检测之后，可以通过样品通道冲洗清洁流体，以清洁感测表面。在清洁之后，通过样品通道重新施加抗体溶液，并且准备好波导进行另一种测试。
[0486]
如上所述，微射流（例如，芯片上射流层）可以设置在波导的顶表面上，这可以允许流体（诸如样品介质和参考介质）以用于病毒检测的最佳流率和浓度在感测区域的顶部流动并施加到感测区域，以及提供优化的清洁和刷新。
[0487]
现在参照图42a、图42b、图42c和图42d，图示了示例波导5400以及相关联的方法。
[0488]
在图42a、图42b、图42c和图42d所示的示例中，示例波导5400可以是根据本公开的各个示例的示例样品测试设备。例如，波导5400可以包括衬底层，该衬底层包括si。波导5400可以包括设置在衬底层的顶部上的波导层，并且可以包括一层sio2、设置在该层sio2上的一层si3n4和设置在该层sio2的顶部上的一层或多层sio2。波导5400还可以包括一层sih4，如图42a所示。
[0489]
在一些实施例中，波导5400可以包括设置在波导5400的顶表面上的射流部件5401。例如，该射流部件5401可以是本文所描述的芯片上射流层。
[0490]
现在参照图42a，可以通过射流部件5401和/或波导5400的样品通道施加抗体溶液5403。例如，抗体溶液5403可以通过样品通道的输入开口被注入，并且从样品通道的输出开口离开。在一些实施例中，抗体溶液5403可以包括基于要检测的病毒的合适抗体。在一些实施例中，波导5400可以包括一层硅烷，其被添加在涂覆有氧化硅的氮化硅顶部上，用于抗体附接。
[0491]
在施加抗体溶液之后，存在抗体附接的孵育时间段。在孵育时间段过去之后，可以通过样品通道输送缓冲溶液（诸如蒸馏水），以洗去未附接的抗体。
[0492]
现在参照图42b，可以通过射流部件5401和/或波导5400的样品通道施加水5407形式的缓冲溶液。例如，水5407可以通过样品通道的输入开口注入，并且从样品通道的输出开口离开。水5407可以从样品通道洗去未附接的抗体，在感测表面上留下均匀的一层抗体5405。
[0493]
尽管上面的描述提供了水的示例作为缓冲溶液，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例缓冲溶液可以包括一种或多种附加和/或替代化学物质和/或化合物。
[0494]
现在参照图42c，在测试期间，可以通过射流部件5401和/或波导5400的样品通道施加样品介质。例如，样品介质可以通过样品通道的输入开口注入，并且从样品通道的输出开口离开。在一些实施例中，可以将样品供应到缓冲溶液5409中。特异性靶向病毒可以被抗体5405捕获，这可以在感测表面上形成一层结合且固定的病毒。然后，样品测试设备可以检测病毒的存在以及其浓度水平。
[0495]
现在参照图42d，可以通过样品通道冲洗清洁溶液5411，以清洁感测表面（例如，在病毒的阳性检测之后）。在一些实施例中，清洁溶液5411可以从感测表面去除病毒和/或抗体。在一些实施例中，清洁溶液5411可以包括合适的化学物质和/或化合物，包括，但不限于，乙醇。在清洁之后，如图42a所示通过样品通道重新施加抗体溶液5403，并且准备好波导进行另一种测试。
[0496]
示例装置可以执行本文所描述的用于高级感测和处理的各种过程、方法和/或计算机实现的方法中的任何一种，例如，如本文关于本文中的各个图所描述的。在某些情况下，一个或多个实施例可以配置有实施为硬件、软件、固件或其组合的附加和/或替代模块，用于执行所有或一些这样的方法。例如，一个或多个实施例包括附接和/或替代硬件、软件和/或固件，其配置用于执行用于处理体现出（多个）干涉条纹图案的干涉条纹数据以标识和/或分类未标识的样品介质的一个或多个过程。就这一点而言，诸如本文所讨论的并且包括，但不限于，干涉仪的样品测试设备可以包括实施为硬件、软件、固件和/或其组合的附加模块或以其他方式与其通信链接，用于执行这种附加或替代处理操作。应当理解的是，在一些实施例中，实施为硬件、软件、固件和/或其组合的这种附加模块可以另外或可替代地执行关于样品测试设备的功能的一个或多个核心操作，例如，激活和/或调节一个或多个光源，激活和/或调节一个或多个（多个）成像部件。在至少一个示例情况下，实施为硬件、软件、固件和/或其任何组合的这种附加和/或替代模块可以配置为执行下面关于本文中的各个图描述的过程的操作，该操作可以单独执行或与样品测试设备的硬件、软件和/或固件结合执行或与感测装置的一个或多个硬件、软件和/或固件模块结合执行。
[0497]
尽管关于功能限制描述了一个或多个部件，但是应当理解，特定的实施方式必然包括特定硬件的使用。还应当理解，本文所描述的某些部件可以包括类似或共同的硬件。例如，两个模块都可以利用相同的处理器、网络接口、存储介质等来执行它们的相关联的功能，使得每个模块不需要重复的硬件。因此，应将本文关于任何示例装置的部件所使用的术语“模块”和/或“电路系统”的使用理解为包括配置为执行与本文所描述的特定模块相关联的功能的特定硬件。
[0498]
另外或可替代地，应将术语“模块”和/或“电路系统”广义地理解为包括硬件，并且在一些其他实施例中，包括用于配置硬件的软件和/或固件。例如，在一些实施例中，“模块”和“电路系统”可以包括处理电路、存储介质、网络接口、输入/输出设备、用于与一个或多个其他硬件、软件和/或固件模块接口连接的支持模块等。在一些实施例中，（多个）装置的其他元件可以提供或补充特定模块的功能。例如，处理器（或多个处理器）可以执行一个或多个操作和/或向一个或多个相关联的模块提供处理功能，存储器（或多个存储器）可以为一个或多个相关联的模块提供存储功能，等等。在一些实施例中，一个或多个（多个）处理器和/或存储器/多个存储器被特别配置为彼此结合通信以执行本文所描述的一个或多个操作，例如，如本文关于本文中的各个图描述的。
[0499]
图45图示了根据本公开的至少一个示例实施例的用于高级感测和处理的示例装置的框图。就这一点而言，所描绘的装置2700可以配置为执行本公开中的一种、一些或全部方法。在至少一个示例实施例中，装置2700实施了配置为执行本文所描述的干涉测量过程和本文关于本文中的各个图描述的一种或多种高级感测和/或处理方法的高级干涉测量装置。
[0500]
如图所示，装置2700包括样品测试设备2706。该样品测试设备可以包括和/或实施了一个或多个设备，其实施为硬件、软件、固件或其组合，用于投射与未标识的样品介质相关联的一个或多个干涉条纹图案和/或捕获表示（多个）干涉条纹图案的样品干涉条纹数据，以进行处理。在一些实施例中，例如，样品测试设备2706包括一个或多个干涉测量设备和/或其部件，例如至少波导、至少一个光源、至少一个成像部件、这种部件的支持硬件等，
或者以其他方式由其实施。在至少一个示例实施例中，样品测试设备2706由本文关于本文中的各个图描述的一个或多个装置和/或其部件实施。例如，在一些实施例中，样品测试设备实施了如本文关于这些图描述的配置的干涉测量装置。
[0501]
装置2700还包括处理器2702和存储器2704。处理器2702（和/或协同处理器或协助（多个）处理器或以其他方式与其相关联的任何其他处理电路系统）可以经由总线与存储器2704通信，以在装置的部件之间传递信息。存储器2704可以是非暂时性的，并且可以包括例如一个或多个易失性和/或非易失性存储器。换句话说，例如，存储器2704可以是电子存储设备（例如，计算机可读存储介质）。存储器2704可以配置为存储信息、数据、内容、应用、指令等，以使装置2700能够执行根据本公开的示例实施例的各种功能。就这一点而言，存储器2704可以被预先配置为包括计算机编码的指令（例如，计算机程序代码），和/或动态地配置为存储这种计算机编码的指令，以供处理器2702执行。
[0502]
处理器2702可以以多种方式中的任何一种实施。在一个或多个实施例中，例如，处理器2702包括配置为独立地执行的一个或多个处理设备、处理电路系统等。另外或可替代地，在一些实施例中，处理器2702可以包括配置为协力地操作的一个或多个处理设备、处理电路系统等。在一些这样的实施例中，处理器2702包括一个或多个处理器，该处理器配置为经由总线进行通信，以使得能够独立执行指令、流水线处理和/或多线程处理。仍可替代地或另外，在一些实施例中，处理器2702完全由专门设计用于执行本文所描述的操作的电子硬件电路实施。术语“处理器”、“处理模块”和/或“处理电路系统”的术语可以被理解为包括单核处理器、多核处理器、装置内部的多个处理器、其他（多个）中央处理单元（“cpu”）、（多个）微处理器、（多个）集成电路、（多个）现场可编程门阵列、（多个）专用集成电路和/或远程或“云”处理器。
[0503]
在示例实施例中，处理器2702可以配置为执行在处理器2702可访问的一个或多个存储器（诸如，存储器2704）中存储的计算机编码指令。另外或可替代地，处理器2702可以配置为执行硬编码功能。这样，无论是通过硬件或软件方式配置，还是通过其组合配置，处理器2702都可以表示能够在进行相应配置时执行根据本公开的（多个）实施例的操作的实体（例如，物理地实施在电路系统中）。可替代地，作为另一个示例，当处理器实施为软件指令的执行器时，指令可以将处理器2702特别配置为在执行指令时执行本文所描述的算法和/或操作。
[0504]
在至少一个示例实施例中，处理器2702单独或与存储器2704结合配置为提供光源调谐功能，如本文所描述的。在至少一种示例情况下，处理器2702配置为执行本文关于图50和图51描述的一个或多个操作。例如，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为调节温度控制以影响感测环境。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为发起与光源相关联的校准设置事件。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为在经过校准的环境中捕获表示例如经由波导的参考通道投射的经过校准的干涉条纹图案的参考干涉条纹数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为将参考干涉条纹数据与所存储的校准干涉仪数据进行比较，例如，以确定参考干涉条纹数据与所存储的校准干涉数据之间的折射率偏移。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为基于折射率偏移来调谐光源。在一个或多个实施例中，处理器2702配置为调节施加到光源的电压水平以调节与光源相关联的光波长，和/或配置为调节施加
到光源的电流水平以调节与光源相关联的光波长。在一些实施例中，处理器2702可以包括支持硬件或与其相关联，用于调节样品测试设备的一个或多个部件，例如，以调节一个或多个（多个）光源的驱动电流和/或电压，激活一个或多个成像部件和/或以其他方式接收由成像部件捕获的图像数据（例如，干涉条纹数据）。
[0505]
另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702单独或与存储器2704结合配置为提供折射率处理功能，诸如，以处理数据和确定一个或多个（多个）折射率曲线，如本文所描述的。在至少一种示例情况下，处理器2702配置为执行本文关于本文中的各个图描述的一个或多个操作。例如，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为接收针对未标识的样品介质并且与第一波长相关联的第一干涉条纹数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为接收针对未标识的样品介质并且与第二波长相关联的第二干涉条纹数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为基于第一干涉条纹数据和第二干涉条纹数据得出折射率曲线数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为基于折射率曲线数据来确定样品标识数据。在一些实施例中，为了接收第一干涉条纹数据和第二干涉条纹数据，处理器2702配置为触发光源以生成第一波长的第一投影光和第二波长的第二投影光，并且从第一波长的第一投影光捕获表示第一干涉条纹图案的第一干涉条纹数据，并且基于第二波长的第二投影光捕获表示第二干涉条纹图案的第二干涉条纹数据。在一些实施例中，为了基于折射率曲线来确定样品标识数据，处理器2702配置为基于折射率曲线和/或折射率曲线和样品温度来查询折射率数据，例如，其中，样品标识数据对应于与折射率曲线数据最匹配的所存储的折射率曲线。
[0506]
另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702单独或与存储器2704结合配置为提供干涉条纹数据处理功能，诸如，以处理干涉条纹数据和基于这种处理来标识和/或分类样品，如本文所描述的。在至少一种示例情况下，处理器2702配置为执行本文关于本文中的各个图描述的一个或多个操作。例如，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为接收针对未标识的样品介质的样品干涉条纹数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为将至少样品干涉条纹数据提供给经过训练的样品标识模型。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，处理器2702配置为从样品标识模型接收与样品干涉条纹数据相关联的样品标识数据。在一些这样的实施例中，另外或可替代地，处理器2702配置为收集与多个已知标识标签相关联的多个干涉条纹数据。在一些这样的实施例中，另外或可替代地，处理器2702配置为将具有多个已知样品标识标签的多个干涉条纹数据中的每一个存储在训练数据库中。在一些这样的实施例中，另外或可替代地，处理器2702配置为从训练数据库中训练经过训练的样品标识模型。另外或可替代地，在一些实施例中，处理器2702配置为确定与样品环境相关联的操作温度，并且将操作温度和样品干涉条纹数据提供给经过训练的样品标识模型，以接收样品标识数据。在一些实施例中，为了接收针对未标识的样品介质的样品干涉条纹数据，处理器2702配置为触发光源以生成可确定波长的投影光，并且使用成像部件来捕获表示与投影光相关联的样品干涉条纹图案的样品干涉仪数据。
[0507]
在至少一个示例实施例中，处理器2702包括：第一子处理器，配置用于控制样品测试设备2706的一些或全部部件；以及第二子处理器，用于处理由样品测试设备2706捕获的干涉条纹数据和/或调节样品测试设备2706的一个或多个部件（例如，调节光源的驱动电流
和/或驱动电压）。在一些这样的实施例中，第一子处理器可以位于样品测试设备2706内，用于控制本文所描述的各个部件，并且第二子处理器可以与样品测试设备2706分开定位，但是通信地链接以实现本文所描述的操作。
[0508]
图46图示了根据本公开的至少一个示例实施例的用于高级感测和处理的另一个示例装置的框图。就这一点而言，所描绘的装置2800可以配置为执行本公开中的一种、一些或全部方法。在至少一个示例实施例中，装置2800实施了配置为执行本文所描述的干涉测量过程和本文关于本文中的各个图描述的一种或多种高级感测和/或处理方法的高级干涉测量装置。
[0509]
装置2800可以包括各个部件，诸如，一个或多个成像部件2806、一个或多个光源2808、一个或多个感测光学器件2810、处理器2802、存储器2804、折射率处理模块2812、光源校准模块2814和条纹数据标识模块2816。在一些实施例中，一个或多个部件是完全可选的（例如，折射率处理模块、光源校准模块、条纹数据标识模块等），和/或一个或多个部件可以部分或完全由与装置2800相关联的另一部件和/或模块实施（例如，与处理器结合的折射率处理模块、光源校准模块和/或条纹数据标识模块）。与关于图45描述的那些部件类似地命名的部件（诸如处理器2802和/或存储器2804）可以与关于图45的类似命名的部件描述的类似地配置。类似地，（多个）成像部件2806可以实施和/或类似地配置为本文关于各个图描述的那些类似命名的部件，（多个）光源2808可以实施和/或类似地配置为本文关于各个图描述的那些类似命名的部件，和/或（多个）感测光学器件2810可以实施和/或类似地配置为本文关于各个图描述的那些类似命名的部件。
[0510]
如图所示，装置2800包括折射率处理模块2812。在一些实施例中，折射率处理模块2812单独或与一个或多个其他部件（诸如处理器2802和/或存储器2804）结合用于提供本文所描述的光源调谐功能。在至少一种示例情况下，折射率处理模块2812配置为执行本文关于图50和图51描述的一个或多个操作。例如，在至少一个示例实施例中，折射率处理模块2812配置为调节温度控制以影响感测环境。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，折射率处理模2812配置为发起与光源相关联的校准设置事件。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，折射率处理模2812配置为在经过校准的环境中捕获表示例如经由波导的参考通道投影的经过校准的干涉条纹图案的参考干涉条纹数据。如本文所描述的，参考通道可以包括与一个或多个（多个）波长和/或操作温度的已知和/或可确定的折射率相关联的已知材料。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，折射率处理模块2812配置为将参考干涉条纹数据与所存储的校准干涉仪数据进行比较，例如，以确定参考干涉条纹数据与所存储的校准干涉数据之间的折射率偏移。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，折射率处理模块2812配置为基于折射率偏移来调谐光源。在一个或多个实施例中，折射率处理模块2812配置为调节施加到光源的电压水平以调节与光源相关联的光波长，和/或配置为调节施加到光源的电流水平以调节与光源相关联的光波长。在一些实施例中，折射率处理模块2812可以包括支持硬件或与其相关联，用于调节样品测试设备的一个或多个部件，例如，以调节一个或多个光源的驱动电流和/或电压，激活一个或多个成像部件和/或以其他方式接收由成像部件捕获的图像数据。
[0511]
如图所示，装置2800还包括光源校准模块2814。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，光源校准模块2814单独或与一个或多个其他部件（诸如处理器2802和/或存储器
2804）结合配置为提供折射率处理功能，诸如，以处理数据和确定一个或多个（多个）折射率曲线，如本文所描述的。在至少一种示例情况下，光源校准模块2814配置为执行本文关于图47至图49描述的一个或多个操作。例如，在至少一个示例实施例中，光源校准模块2814配置为接收针对未标识的样品介质并且与第一波长相关联的第一干涉条纹数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，光源校准模块2814配置为接收针对未标识的样品介质并且与第二波长相关联的第二干涉条纹数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，光源校准模块2814配置为基于第一干涉条纹数据和第二干涉条纹数据得出折射率曲线数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，光源校准模块2814配置为基于折射率曲线数据来确定样品标识数据。在一些实施例中，为了接收第一干涉条纹数据和第二干涉条纹数据，光源校准模块2814配置为触发光源以生成第一波长的第一投影光和第二波长的第二投影光，并且从第一波长的第一投影光捕获表示第一干涉条纹图案的第一干涉条纹数据，并且基于第二波长的第二投影光捕获表示第二干涉条纹图案的第二干涉条纹数据。在一些实施例中，为了基于折射率曲线来确定样品标识数据，光源校准模块2814配置为基于折射率曲线和/或折射率曲线和样品温度来查询折射率数据，例如，其中，样品标识数据对应于与折射率曲线数据最匹配的所存储的折射率曲线。
[0512]
如图所示，装置2800还包括条纹数据标识模块2816。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，条纹数据标识模块2816单独或与一个或多个其他部件（诸如处理器2802和/或存储器2804）结合配置为提供干涉条纹数据处理功能，诸如，以处理干涉条纹数据和基于这种处理来标识和/或分类样品，如本文所描述的。在至少一种示例情况下，条纹数据标识模块2816配置为执行本文关于图52至图54描述的一个或多个操作。例如，在至少一个示例实施例中，条纹数据标识模块2816配置为接收针对未标识的样品介质的样品干涉条纹数据。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，条纹数据标识模块2816配置为将至少样品干涉条纹数据提供给经过训练的样品标识模型。另外或可替代地，在至少一个示例实施例中，条纹数据标识模块2816配置为从样品标识模型接收与样品干涉条纹数据相关联的样品标识数据。在一些这样的实施例中，另外或可替代地，条纹数据标识模块2816配置为收集与多个已知标识标签相关联的多个干涉条纹数据。在一些这样的实施例中，另外或可替代地，条纹数据标识模块2816配置为将具有多个已知样品标识标签的多个干涉条纹数据中的每一个存储在训练数据库中。在一些这样的实施例中，另外或可替代地，条纹数据标识模块2816配置为从训练数据库中训练经过训练的样品标识模型。另外或可替代地，在一些实施例中，条纹数据标识模块2816配置为确定与样品环境相关联的操作温度，并且将操作温度和样品干涉条纹数据提供给经过训练的样品标识模型，以接收样品标识数据。在一些实施例中，为了接收针对未标识的样品介质的样品干涉条纹数据，条纹数据标识模块2816配置为触发光源以生成可确定波长的投影光，并且使用成像部件来捕获表示与投影光相关联的样品干涉条纹图案的样品干涉仪数据。应当了解，在一些实施例中，条纹数据标识模块2816可以包括单独的处理器、专门配置的现场可编程门阵列（fpga）和/或专门配置的专用集成电路（asic）等。
[0513]
在一些实施例中，一个或多个上述部件被组合以形成单个模块。单个组合模块可以配置为执行本文关于被组合以形成单个组合模块的单独模块描述的一些或全部功能。例如，在至少一个实施例中，折射率处理模块2812、光源校准模块2814和/或条纹数据标识模
块2816以及处理器2802由单个模块实施。另外或可替代地，在一些实施例中，一个或多个上述模块可以配置为执行关于这种模块描述的一个或多个动作。
[0514]
本文所提供的一些实施例配置用于折射率处理功能，诸如，以处理数据和确定与本文所描述的未标识的样品介质相关联的一个或多个（多个）折射率曲线。就这一点而言，常规的实施方式未能使用单独的折射率确定来准确地执行样品分类和/或标识。因此，用于样品分类和标识的常规实施方式在利用针对未标识的样品的折射率处理执行这种分类和/或标识方面是不足的。就这一点而言，提供了一个或多个实施例，其配置为确定与未标识的样品介质相关联的折射率曲线，和/或利用所确定的（多个）折射率曲线来标识和/或以其他方式分类未标识的样品介质。例如，在至少一种示例情况下，装置2700和/或2800配置为基于表示投影干涉条纹图案的捕获数据来执行这种功能。应当了解，关于图45至图54描述的示例干涉条纹图案可以以类似于本文关于本文中的各个图描述的方式的方式实施。
[0515]
图43描绘了多个得出的折射率曲线的示例图形可视化。为了说明和解释目的，所描绘的折射率曲线可以与水样品相关联。就这一点而言，可以从通过样品投影的捕获的干涉条纹数据确定折射率曲线。如本文所描述的，在一些实施例中，基于与特定介质相关联的任何数量的数据点，例如，任何数量的干涉条纹数据点，可得出与特定介质（例如，已知样品介质或未标识的样品介质）相关联的折射率曲线。例如，可以使用一种或多种算法（例如，数学计算）、插值法等从相关联的数据点得出与标识出的样品介质或未标识的样品介质相关联的折射率曲线。
[0516]
如图所示，各个折射率曲线进一步与各种操作温度相关联。例如，描绘了在5摄氏度（c）的操作温度下样品的第一折射率曲线，描绘了在10 c的操作温度下样品的第二折射率曲线，描绘了在20 c的第三操作温度下样品的第三折射率曲线，并且描绘了在30 c的第四操作温度下样品的第四折射率曲线。应当了解，对于给定样品，可以得出在各种操作温度下的任何数量的折射率曲线。例如，在至少一种示例情况下，得出在单个操作温度下样品的单个折射率曲线。在另一种示例情况下，得出在多个操作温度下样品的多个折射率曲线。
[0517]
在一些实施例中，每个折射率曲线是从多个干涉条纹数据得出的，这些数据体现了由具有各种波长的光产生的干涉条纹图案的捕获表示。例如，装置（诸如装置2700和/或2800）可以配置为投影第一波长的第一光束以产生用于捕获和处理的第一干涉条纹图案。装置可以进一步捕获表示与第一波长相关联的第一干涉条纹图案的第一干涉条纹数据，并且从其得出与第一波长相关联的第一折射率。在一些实施例中，装置可以进一步将第一折射率与第一波长和操作温度相关联。就这一点而言，第一波长可以是预定义的，由装置驱动并且可从该装置（例如，从存储器）确定，和/或可通过与产生第一波长的光的一个或多个光源的通信来确定。
[0518]
装置可以进一步配置为投影第二波长的第二光束，以产生用于捕获和处理的第二干涉条纹图案。就这一点而言，由于用于投影第二干涉条纹图案的光的波长的变化，第二干涉条纹图案可以表示不同的干涉图案。就这一点而言，装置可以进一步捕获表示与第二波长相关联的第二干涉条纹图案的第二干涉条纹数据，并且从其得出与第二波长相关联的第二折射率。在一些实施例中，装置可以进一步将第二折射率与第二波长和操作温度相关联。就这一点而言，第二波长可以是预定义的，由装置驱动并且可从该装置确定，和/或可通过与产生第二波长的光的一个或多个光源的通信来确定。
[0519]
在一些实施例中，装置可以类似地得出与任何数量的波长相关联的任何数量的附加折射率。就这一点而言，每个得出的折射率充当在特定操作温度下与给定波长相关联的得出的折射率曲线的数据点。因此，在一些这样的实施例中，给定操作温度的折射率曲线可以是例如通过算法计算和/或表示沿折射率曲线的数据点的确定的折射率之间的插值从各种折射率得出的。就这一点而言，与特定操作温度相关联的每个折射率可以充当沿着对应于该操作温度的折射率曲线的数据点。因此，在一些示例情况下，可以生成与给定样品介质的多个操作温度相关联的多个折射率曲线，其中，可以基于多个干涉条纹数据确定每个折射率曲线，每个干涉条纹数据表示给定样品、光波长和操作温度的单独折射率数据点。
[0520]
在一些实施例中，装置可以包括和/或以其他方式访问折射率数据库，该数据库存储干涉条纹数据和/或从其得出的数据（例如调制、频率和相位），该数据表示特定样品、操作温度和波长的折射率数据点。就这一点而言，可以用与给定样品的已知标识标签相关联的数据点来填充折射率数据库。此外，基于与每个样品相关联的干涉条纹数据，可以类似地确定一个或多个折射率曲线并且将其与已知样品标识标签相关联。例如，可以利用数据库来检索与每个样品标识标签和操作温度相关联的数据，并且基于与每个样品标识标签和操作温度相关联的干涉条纹数据，可以得出对应的折射率曲线。因此，可以将与未标识的样品介质和已知操作温度相关联的新得出的折射率曲线与为数据库中的已知样品标识标签的样品得出的折射率曲线进行比较，以确定与未标识的样品介质相关联的样品标识数据，诸如，样品标识标签。例如，装置可以将未标识的样品介质的新得出的折射率曲线与已知样品标签的折射率曲线进行比较（例如，其中，已知标识标签的折射率曲线存储在折射率数据库中或从其中存储的信息得出）。进一步地，在一些实施例中，装置可以配置为确定在特定操作温度下的折射率曲线，在该特定操作温度下捕获了针对未标识的样品介质的干涉条纹数据，所述折射率曲线与操作温度下未标识的样品介质的新得出的折射率曲线匹配和/或最匹配。在一些实施例中，例如，基于与和未标识的样品介质的折射率曲线最匹配的折射率曲线相关联的样品标识数据（例如，样品标识标签）来标识和/或分类未标识的样品介质。应当了解，可以利用多种误差计算算法、距离算法等和/或用于比较两个曲线的类似度的其他自定义算法来确定与未标识的样品介质的折射率曲线匹配和/或最匹配的曲线。
[0521]
图47图示了流程图，该流程图包括根据本公开的至少一个示例实施例的用于折射率处理，特别是用于标识与未标识的样品介质相关联的样品标识数据的示例过程2900的示例操作。应当了解，各种操作形成可以经由在硬件、软件和/或固件中实施的一个或多个计算设备和/或模块执行的过程（例如，计算机实现的方法）。在一些实施例中，过程2900由一个或多个装置（例如，本文所描述的装置2700和/或2800）执行。就这一点而言，装置可以包括或以其他方式配置有其上存储有计算机编码指令的一个或多个存储设备和/或配置为执行计算机编码指令和执行所描绘的操作的一个或多个处理器（例如，处理模块）。另外或可替代地，在一些实施例中，可以将用于执行关于过程2900描绘和描述的操作的计算机程序代码存储在计算机程序产品的一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，例如，以经由与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质相关联的一个或多个处理器来执行或以其他方式与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质一起执行。
[0522]
过程2900从框2902开始。在框2902中，过程2900包括接收针对未标识的样品介质的第一干涉条纹数据，其中，第一干涉条纹数据与第一波长相关联。在一些这样的实施例
中，第一干涉条纹数据体现了由第一波长的光，例如，经由波导，产生的干涉条纹图案的捕获表示。在一些这样的实施例中，第一干涉条纹数据由与投影的第一干涉条纹图案相关联的一个或多个成像部件捕获。另外或可替代地，在一些实施例中，第一干涉条纹数据是从另一个相关联的系统接收的，是从在本地和/或远程存储设备上实施的数据库加载的，等等。在一些实施例中，在捕获第一干涉条纹数据期间，第一干涉条纹数据类似地与波导和/或未标识的样品介质的操作温度相关联。在一些实施例中，第一干涉条纹数据可以用于得出与第一波长和操作温度相关联的未标识的样品介质的第一干涉仪折射率。
[0523]
在一些实施例中，干涉条纹数据表示由于将样品介质引入流动通道而导致的折射率变化。就这一点而言，可以计算由于样品介质的引入而导致的折射率之间的间隔。例如，在变化量是干涉条纹图案的原始间隔的k倍的情况下，光路差可以等于2kπ。在一些实施例中，相对于流动通道的已知几何形状，可将折射率变化计算为δnl的路径光学差，其中，δn是折射率变化，并且l是与流动通道相关联的光路的等效物理长度。
[0524]
在框2904处，过程2900还包括接收针对未标识的样品介质的第二干涉条纹数据，其中，第二干涉仪数据与第二波长相关联。就这一点而言，在一些实施例中，第二干涉条纹数据体现了由第二波长的光，例如，经由波导，产生的第二干涉条纹图案的捕获表示。在一些实施例中，可以激活第二光源以产生第二光。在其他实施例中，调节相同的光源以产生与第一干涉条纹数据相关联的第一光和与第二干涉条纹数据相关联的第二光，例如，通过将光源的驱动电流和/或驱动电压从与第一波长相关联的第一值调节到与第二波长相关联的第二值。在一些实施例中，在捕获第二干涉条纹数据期间，第二干涉条纹数据类似地与波导和/或未标识的样品介质的操作温度相关联，该操作温度可以与在捕获第一干涉条纹数据期间的操作温度相同或接近相同（例如，在预定阈值内）。在一些实施例中，第二干涉条纹数据可以用于得出未标识的样品介质的第二干涉仪折射率，其中，该第二干涉仪折射率与第二波长和操作温度相关联。
[0525]
应当了解，过程2900还可以包括接收与大量波长相关联的任何数量的附加干涉条纹数据。例如，可以接收与第三波长相关联的第三干涉条纹数据，和/或可以接收与第四波长相关联的第四干涉条纹数据。可以以类似于上面关于框2902和/或2904描述的第一干涉条纹数据和/或第二干涉条纹数据的方式的方式接收任何这样的附加干涉条纹数据。
[0526]
在框2906处，过程2900还包括基于（i）与第一波长相关联的第一干涉条纹数据和（ii）与第二波长相关联的第二干涉条纹数据来得出折射率曲线数据。在一些这样的实施例中，例如，从第一干涉条纹数据得出第一折射率，并且从第二干涉条纹数据得出第二折射率。第一折射率和第二折射率可以用于得出与未标识的样品介质相关联的折射率曲线数据。在一些实施例中，使用一种或多种算法和/或数学计算从第一干涉条纹数据和第二干涉条纹数据得出折射率曲线数据。可替代地或另外，在一些实施例中，基于折射率之间的插值来得出折射率曲线数据。应当了解，在接收到一个或多个附加干涉条纹数据的情况下，可以进一步基于第一干涉条纹数据、第二干涉条纹数据和一个或多个附加干涉条纹数据来得出折射率曲线数据。
[0527]
在框2908处，过程2900还包括基于折射率曲线数据来确定样品标识数据。在一些实施例中，通过确定在操作温度下与和已知样品标识数据相关联的样品的已知折射率曲线数据最紧密地匹配的折射率曲线数据来确定样品标识数据。例如，如果样品折射率曲线数
据最紧密地对应于与已知样品标识标签（例如蒸馏水）相关联的已知折射率曲线数据，则可以类似地确定样品折射率曲线数据以体现相同的已知样品标识标签（例如，以表示蒸馏水）。在样品折射率曲线数据可以与一个以上的已知折射率曲线数据匹配的情况下，所确定的样品标识数据可以基于样品折射率曲线数据与每个已知折射率曲线数据之间的类似性来体现统计数据。本文关于图49描述了用于基于折射率曲线数据来确定样品标识数据的示例实施方式。
[0528]
图48图示了流程图，该流程图包括根据本公开的至少一个示例性实施例的用于折射率处理，特别是用于至少接收针对未标识的样品介质的与第一波长相关联的第一干涉条纹数据和与第二波长相关联的第二干涉条纹数据的示例过程3000的附加示例操作。应当了解，各种操作形成可以经由在硬件、软件和/或固件中实施的一个或多个计算设备和/或模块执行的过程（例如，计算机实现的方法）。在一些实施例中，过程3000由一个或多个装置（例如，本文所描述的装置2700和/或2800）执行。就这一点而言，装置可以包括或以其他方式配置有其上存储有计算机编码指令的一个或多个存储设备和/或配置为执行计算机编码指令和执行所描绘的操作的一个或多个处理器（例如，处理模块）。另外或可替代地，在一些实施例中，可以将用于执行关于过程3000描绘和描述的操作的计算机程序代码存储在计算机程序产品的一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，例如，以经由与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质相关联的一个或多个处理器来执行或以其他方式与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质一起执行。
[0529]
如图所示，过程3000从框3002或框3004开始。在一些实施例中，过程在另一过程（诸如，本文所描述的过程2900）的一个或多个操作之后开始。另外或可替代地，在至少一个实施例中，在完成关于过程3000图示的过程之后，流程返回到另一过程（诸如，过程2900）的一个或多个操作。例如，如图所示，在一些实施例中，在完成框3010之后，流程返回到框2906。
[0530]
在一些实施例中，过程3000从框3002开始，例如，在利用单个光源来产生与多个波长相关联的多个干涉条纹图案的情况下。在框3002中，过程3000包括触发光源以生成（1）第一波长的第一投影光，其中，该第一投影光与第一干涉仪条纹图案相关联，以及（ii）第二波长的第二投影光，其中，该第二投影光与第二干涉仪条纹图案相关联。就这一点而言，光源可以首先用与第一波长相关联的第一驱动电流或驱动电压来触发，并且随后用与第二波长相关联的第二驱动电流或驱动电压来触发。在其他实施例中，光源可以生成单个光束，该光束被一个或多个光学部件分裂和/或以其他方式操纵成两个子光束。可以操纵一个或多个子光束以匹配所需的第一波长和第二波长。应当了解，如本文所描述的，光源可以是如本文所描述的样品测试设备、波导和/或类似的装置的部件。
[0531]
在其他实施例中，过程3000从框3004开始，例如，在利用多个光源部件来产生与第一干涉仪数据和第二干涉仪数据相关联的不同波长的光的情况下。在框3004处，过程3000包括触发第一光源以生成第一波长的第一投影光，其中，该第一投影光与第一干涉条纹图案相关联。在一些实施例中，基于第一驱动电流或第一驱动电压来触发第一光源，以使该第一光源产生第一波长的第一光。在一些实施例中，通过一个或多个光学部件，例如，波导的示例部件，操纵第一投影光，以从该第一投影光产生第一干涉条纹图案。在一些实施例中，本文所描述的感测装置的处理器和/或相关联的模块配置为生成一个或多个信号，以引起
将第一光源触发到适当的第一波长。
[0532]
在框3006处，过程3000还包括触发第二光源以生成第二波长的第二投影光，其中，该第二投影光与第二干涉条纹图案相关联。就这一点而言，在一些实施例中，基于第二驱动电流或第二驱动电压来触发第二光源，以使该第二光源产生第二波长的第二光。在至少一些这样的实施例中，第一驱动电流或电压与第二驱动电流或电压不同，使得由第一光源和第二光源产生的光具有不同的波长。在一些实施例中，通过一个或多个光学部件，例如，波导的示例部件，操纵第二投影光，以从该第二投影光产生第二干涉条纹图案。在一些实施例中，本文所描述的感测装置的处理器和/或相关联的模块配置为生成一个或多个信号，以引起将第二光源触发到适当的第二波长。
[0533]
在完成框3004或3006之后，流程进行到框3008。在框3008处，过程3000包括使用成像部件来捕获表示与第一波长相关联的第一干涉条纹图案的第一干涉条纹数据。就这一点而言，第一干涉条纹图案取决于第一波长，使得所捕获的数据表示每个不同的波长的不同的干涉图案。可以处理第一干涉条纹数据以确定与干涉图案相关联的折射率。在一些实施例中，成像部件包括在样品测试设备、波导等中或以其他方式与之相关联，例如，如本文所描述的。就这一点而言，成像部件可以由一个或多个处理器和/或与其相关联的（多个）相关联的模块触发，例如，如本文所描述的。在至少一个实施例中，成像部件由与一个或多个硬件、软件和/或固件设备通信地链接以处理这种捕获的图像数据的单独装置或其子部件来实施。
[0534]
在框3010处，过程3000包括使用成像部件来捕获表示与第二波长相关联的第二干涉条纹图案的第二干涉条纹数据。就这一点而言，第二干涉条纹图案取决于第二波长，使得所捕获的数据表示与和第一波长相关联的第一干涉仪图案不同的干涉图案。可以处理第二干涉条纹数据以确定与第二干涉图案相关联的第二折射率。在一些实施例中，成像部件包括在相同的样品测试设备、波导等中或以其他方式与之相关联，例如，如本文所描述的。就这一点而言，成像部件可以由一个或多个处理器和/或与其相关联的（多个）相关联的模块触发，例如，如本文所描述的。
[0535]
在一些实施例中，在触发第一波长的第一光的投影时捕获第一干涉条纹数据，并且在触发第二波长的第二光的投影时捕获第二干涉条纹数据。就这一点而言，在一些实施例中，框3008可以与所描述的一个或多个操作并行地发生，例如，在框3002或框3004处投影第一光时。类似地，在一些实施例中，框3010可以与所描述的一个或多个操作并行地发生，例如，在框3002或框3006处投影第一光时。
[0536]
图49图示了流程图，该流程图包括根据本公开的至少一个示例实施例的用于折射率处理，特别是用于基于折射率曲线数据来确定样品标识数据的示例过程3100的附加示例操作。应当了解，各种操作形成可以经由在硬件、软件和/或固件中实施的一个或多个计算设备和/或模块执行的过程（例如，计算机实现的方法）。在一些实施例中，过程3100由一个或多个装置（例如，本文所描述的装置2700和/或2800）执行。就这一点而言，装置可以包括或以其他方式配置有其上存储有计算机编码指令的一个或多个存储设备和/或配置为执行计算机编码指令和执行所描绘的操作的一个或多个处理器（例如，处理模块）。另外或可替代地，在一些实施例中，可以将用于执行关于过程3100描绘和描述的操作的计算机程序代码存储在计算机程序产品的一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，例如，以经由与
计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质相关联的一个或多个处理器来执行或以其他方式与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质一起执行。
[0537]
过程3100在框3102处开始。在一些实施例中，过程在另一过程的一个或多个操作之后（诸如，在本文所描述的过程2900的框2906之后）开始。另外或可替代地，在至少一个实施例中，在完成关于过程3100图示的过程之后，流程返回到另一过程（诸如过程2900）的一个或多个操作。
[0538]
在框3102处，过程3100包括基于折射率曲线数据来查询折射率数据库，其中，样品标识数据对应于折射率数据库中与折射率曲线数据最匹配的存储的折射率曲线。在一些实施例中，进一步基于操作温度（例如，捕获表示未标识的样品介质的干涉图案的第一和/或第二干涉条纹数据的操作温度）来查询折射率数据库。就这一点而言，可以查询折射率数据库以标识与相同的操作温度相关联的数据，并且进一步从其得出相关联的折射率曲线数据，以与样品折射率曲线数据进行比较。可以将样品折射率曲线数据与从数据库中检索和/或从该数据库中检索的数据得出的所存储的折射率曲线进行比较，以确定与样品折射率曲线数据的最佳匹配。例如，在一些实施例中，可以利用一种或多种误差和/或距离算法来确定与针对未标识的样品介质的折射率曲线数据最匹配的所存储的折射率曲线。以这种方式，通过确定与已知样品标识数据相关联和与样品折射率曲线最匹配的已知折射率曲线，与最接近的已知折射率曲线相关联的样品标识数据可以表示未标识的样品介质的标识和/或分类和/或与之相关联的统计信息。
[0539]
本文所提供的一些实施例配置用于微调光源，诸如，以将由光源输出的光的波长细化为（或接近于）所需波长。就这一点而言，可以微调光源以解决环境影响，例如由于操作温度所引起的偏移而导致的投影干涉图案的差异。在至少一种示例情况下，装置2700和/或2800配置为执行这种功能以微调由光源输出的光。
[0540]
图44描绘了用于微调光源的输出的可变调节的示例图形可视化。就这一点而言，可以如在可视化中所描绘的那样调谐光源。例如，在至少一个示例实施方式中，随着光源的输出功率增加，由光源产生的光的波长减小。就这一点而言，可以调节（例如，增加或减小）驱动电流，以将由光源产生的光的波长调节为期望的波长或接近期望波长（例如，在可接受的误差阈值内）。例如，在样品环境的操作温度导致由光源产生的光的波长减小的情况下，可以调节到光源的驱动电流，以减小光源的输出功率并且增加所产生的光的波长。可以调节光源，使得由该光源输出的光的波长接近和/或匹配所需和/或校准的波长。应当了解，在其他实施例中，可以调节施加到光源的驱动电压，以实现光源的调节。在一些实施例中，光源包括用于诸如通过调节驱动该光源的电流来调节光源的支持硬件或以其他方式与之相关联。
[0541]
图50图示了流程图，该流程图包括根据本公开的至少一个示例实施例的用于光源调谐，特别是用于微调由光源产生的光的波长以校准光源的示例过程3200的示例操作。应当了解，各种操作形成可以经由在硬件、软件和/或固件中实施的一个或多个计算设备和/或模块执行的过程（例如，计算机实现的方法）。在一些实施例中，过程3200由一个或多个装置（例如，本文所描述的装置2700和/或2800）执行。就这一点而言，装置可以包括或以其他方式配置有其上存储有计算机编码指令的一个或多个存储设备和/或配置为执行计算机编码指令和执行所描绘的操作的一个或多个处理器（例如，处理模块）。另外或可替代地，在一
些实施例中，可以将用于执行关于过程3200描绘和描述的操作的计算机程序代码存储在计算机程序产品的一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，例如，以经由与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质相关联的一个或多个处理器来执行或以其他方式与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质一起执行。
[0542]
过程3200在框3202处开始。在框3202处，过程3200还包括发起与光源相关联的校准设置事件。就这一点而言，校准设置事件可以触发使用参考通道来存储用于校准数据的数据，例如，校准参考干涉数据，以用于一个或多个以后的校准操作。在一些实施例中，在装置、计算机程序产品等的工厂设置期间发起校准设置事件。可替代地或另外，在一些实施例中，自动发起校准设置事件，例如，在激活装置2700和/或2800、样品测试设备等之后。可替代地或另外，响应于用于确定与未标识的样品介质相关联的样品标识数据的操作的激活，可以自动发起校准设置事件。仍可替代地或另外，在一个或多个实施例中，响应于特别指示校准设置事件的发起的用户交互，例如，响应于用于发起校准设置事件的与一个或多个硬件，软件和/或固件部件的预定义用户交互，可以发起校准设置事件。
[0543]
在框3204处，过程3200还包括在经过校准的环境中捕获表示经过校准的干涉条纹图案的经过校准的参考干涉条纹数据。就这一点而言，经过校准的干涉图案可以通过位于参考通道中的参考介质（例如，sio2）投影，该参考通道用于输出一个或多个参考干涉条纹图案，以用于校准目的（例如，用于调谐和/或以其他方式校准由光源输出的波长）。在一些实施例中，经过校准的环境包括经过校准的操作温度。就这一点而言，可以在较早的操作中，例如，在框3202处或在发起过程3200之前，校准样品测试设备、波导等。通过经由波导的参考通道投影干涉条纹图案，干涉条纹图案表示可以在未来的情况下被捕获和进行比较以确定装置的一个或多个属性（例如，由光源产生的光的波长）是否已发生变化的预先校准的结果。由于多种原因中的任何一种或多种，例如，由于装置的一个或多个部件的退化、操作环境的变化等，这些属性可能随时间变化。
[0544]
在框3206处，过程3200还包括将经过校准的参考干涉条纹数据作为所存储的校准干涉条纹数据存储在本地存储器中。就这一方面而言，可以从本地存储器检索所存储的校准干扰条纹数据，以在随后的校准操作中使用。例如，如本文关于框3210至3216所描述的。例如，经过校准的参考干涉条纹数据可以体现预先校准的干涉条纹数据，以与以后捕获的干涉条纹数据进行比较，以确定如何调节一个或多个光源以重新校准或更好地校准由光源产生的光的波长。在一些实施例中，例如，经过校准的参考干涉条纹数据包括与投影的校准干涉条纹图案相关联的调制数据、频率数据、相位数据和/或其组合。应当了解，与校准干涉条纹图案相关联的折射率数据点和/或折射率曲线可以再次从所存储的经过校准的参考干涉条纹数据确定。
[0545]
在框3208处，过程3200还包括调节温度控制，其中，调节温度将样品环境设置为调谐后的操作温度，并且其中，调谐后的操作温度在距所需操作温度的阈值范围内。温度控制可以是样品测试设备（诸如，干涉仪设备）的部件，如本文所描述的装置2700和/或装置2800等，其使得能够改变装置起作用的操作温度。就这一点而言，可以调节样品环境，使得通过样品介质（例如，在样品通道中）投影的光朝向所需的和/或校准的波长调节。例如，可以对波导进行校准以在特定的校准操作温度下操作。可以从对应于经过校准的操作温度的所需操作温度粗调（例如，在阈值范围内）调谐的操作温度，使得不需要经由温度控制进行精确
的温度调谐。
[0546]
在框3210处，过程3200还包括触发与光源相关联的光源校准事件。在一些实施例中，可以监测参考捕获干涉条纹数据，以确定所存储的数据和所捕获的数据之间的差何时超过预定阈值（例如，在校准发生之前，折射率的漂移超过预定的最大漂移）。另外或可替代地，在至少一个实施例中，在确定从设置事件和/或先前触发的光源校准事件开始已经过去了预定时间长度之后，触发光源校准事件。另外或可替代地，在至少一个实施例中，自动触发光源校准事件，例如，在发起用于标识本文所描述的样品介质的操作之后。另外或可替代地，在至少一个实施例中，在发起预定和/或可变数量的样品介质标识事件之后，发起光源校准事件。
[0547]
在框3212处，过程3200还包括在样品环境中捕获表示参考干涉条纹图案的参考干涉条纹数据，该参考干涉图案经由波导的参考通道投影。可以类似于关于框3204描述的经过校准的参考干涉条纹数据来捕获参考干涉条纹数据。由于多种影响中的任何一种（时间的流逝、经过校准的环境与样品环境之间的差异、一个或多个光学部件的退化等），投影的参考干涉图案可以与和由所存储的校准干涉数据表示的预先校准的图案的折射率不同的折射率相关联。
[0548]
在框3214处，过程3200还包括将参考干涉条纹数据与所存储的校准干涉数据进行比较，以确定参考干涉条纹数据与所存储的校准干涉数据之间的折射率偏移。在一些实施例中，例如，处理参考干涉条纹数据，以得出与由参考干涉条纹数据表示的第一干涉条纹图案相关联的第一折射率。类似地，在一些实施例中，例如，处理所存储的校准干涉数据，以得出与由所存储的校准干涉条纹数据表示的第二干涉条纹图案相关联的第二折射率。就这一点而言，可以将第一折射率和第二折射率进行比较，以确定两个干涉条纹图案之间的折射率偏移。在一些这样的实施例中，折射率偏移表示由于环境的变化（例如，操作温度从经过校准的温度到样品温度的变化）、一个或多个光学和/或硬件设备部件的退化、由光源产生的光的波长的变化等而导致的投影参照图案的变化。
[0549]
就这一点而言，在一些实施例中，折射率偏移量是波导结构和热变化的结果。可以从中得出和/或以其他方式计算出与折射率偏移相关联的等效长度变化。因此，在一些实施例中，等效长度变化的比例等于应通过调谐光源来调节波长比例变化的量，如本文所描述的，以补偿偏移。
[0550]
在框3216处，过程3200还包括基于折射率偏移来调谐光源。在一些实施例中，调谐光源，以调节由光产生部件输出的光的波长。例如，在至少一个实施例中，基于参考干涉条纹数据与所存储的校准干涉数据之间的折射率偏移来调谐或以其他方式调节与操作光源相关联的一个或多个值。就这一点而言，通过调谐光源，调节经由参考通道产生的参考干涉条纹图案，以更紧密地匹配由所存储的校准干涉数据表示的经过校准的干涉条纹图案。本文关于图51进一步描述了用于调谐光源的示例操作。
[0551]
图51图示了流程图，该流程图包括根据本公开的至少一个示例实施例的用于折射率处理，特别是用于调谐光源的示例过程3300的附加示例操作。应当了解，各种操作形成可以经由在硬件、软件和/或固件中实施的一个或多个计算设备和/或模块执行的过程（例如，计算机实现的方法）。在一些实施例中，过程3300由一个或多个装置（例如，本文所描述的装置2700和/或2800）执行。就这一点而言，装置可以包括或以其他方式配置有其上存储有计
算机编码指令的一个或多个存储设备和/或配置为执行计算机编码指令和执行所描绘的操作的一个或多个处理器（例如，处理模块）。另外或可替代地，在一些实施例中，可以将用于执行关于过程3300描绘和描述的操作的计算机程序代码存储在计算机程序产品的一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，例如，以经由与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质相关联的一个或多个处理器来执行或以其他方式与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质一起执行。
[0552]
过程3300在框3302和/或框3304处开始。在一些实施例中，过程在另一过程的一个或多个操作之后（诸如，在本文所描述的过程3200的框3214之后）开始。另外或可替代地，在至少一个实施例中，在完成关于过程3300图示的过程之后，流程返回到另一过程（诸如过程3200）的一个或多个操作。
[0553]
在框3302处，过程3300包括调节施加到光源的电压水平以调节与光源相关联的光波长。就这一点而言，通过调节施加到光源的电压水平，可以基于调节量类似地改变由光源产生的光，例如，如关于图44描绘和描述的。在一些实施例中，将要施加到光源的电压水平存储在一个或多个部件中，诸如，在高速缓存、存储设备等中。可替代地或另外，在一些实施例中，处理器和/或相关联的模块将一个或多个信号传输到光源和/或支持硬件，以使得施加到光源的电压水平被调节。在一些这样的实施例中，基于参考干涉条纹数据与所存储的校准干涉数据之间的折射率偏移来确定调节值（例如，调节施加到光源的电压水平的量）。就这一点而言，两个数据之间的偏移越大（例如，由波导和/或相关联的部件的操作的较大变化引起），将被进行以尝试重新校准装置的调节也越大。
[0554]
可替代地或另外，在一些实施例中，过程3300在框3304处开始。在框3304处，过程3300还包括调节施加到光源的电流水平以调节与光源相关联的光波长。就这一点而言，通过调节施加到光源的电流水平，可以基于调节量类似地改变由光源产生的光，例如，如关于图44描绘和描述的。在一些实施例中，将要施加到光源的电流水平存储在一个或多个部件中，以用于光源的后续激活。在一些实施例中，处理器和/或相关联的模块将一个或多个信号传输到光源和/或支持硬件，以使得施加到光源的电流水平被调节。在一些这样的实施例中，基于折射率偏移来确定调节值（例如，调节施加到光源的电流水平的量）。就这一点而言，两个数据之间的偏移越大（例如，由波导和/或相关联的部件的操作的较大变化引起），将被进行以尝试重新校准装置的调节也越大。应当了解，在一些实施例中，包括硬件、软件和/或固件以驱动被施加来触发光源的电流水平，该电流水平优于其他属性，诸如，电压、电阻等。
[0555]
应当了解，在一些实施例中，电压和电流均被调节以实现与光源相关联的波长的变化。因此，在一些实施例中，过程3300包括框3302和3304。在其他实施例中，仅驱动对电压和/或电流之一的调节，以实现光源的调谐。
[0556]
本文提供的一些实施例配置用于处理干涉条纹数据，以使得能够利用与本文的至少一个示例实施例相关联的一个或多个统计和/或机器学习模块来进行样品标识和/分类。就这一点而言，表示所产生的干涉条纹图案的干涉条纹数据的特征可以通过一个或多个统计、机器学习和/或算法模型来处理。
[0557]
通过利用统计、机器学习和/或算法模型，可以利用这种模型针对未标识的样品介质确定样品标识数据（例如，样品标签数据和/或统计信息，诸如与之相关联的一个或多个
（多个）置信度得分）。就这一点而言，即使在其他（多个）尝试的样品标识数据确定可能不成功的情况下，也可以利用这种实施方式。例如，即使在被测样品介质中的折射率变化可能不足以标识这种样品标识数据的情况下，也可以利用这种基于图像的分类和/或标识。
[0558]
应当了解的是，实施例可以包括机器学习模型、统计模型和/或在多种类型的干涉条纹数据中的任何一种或多种上训练的其他模型。例如，在至少一个实施例中，基于体现所捕获的干涉图案的原始表示的干涉条纹数据来训练模型（例如，样品标识模型）。可替代地或另外，在至少一个实施例中，基于体现折射率数据和/或与之相关联的数据（诸如，调制、频率和/或相位）的干涉条纹数据来训练模型。可以基于一个或多个因素，诸如，要被执行的特定任务、可用的训练数据等，来选择用于训练的数据的类型。就这一点而言，通过接收干涉条纹数据和/或相关联的输入数据，诸如操作温度，模型可以基于对应于相同的或类似的操作温度的对应干涉条纹数据来提供指示与输入数据相关联的统计最接近匹配标签的数据。
[0559]
在一些这样的实施例中，样品测试设备（例如，波导）配置为捕获与为了执行样品介质的标识和/或分类而被测试的样品介质相关联的干涉条纹数据。所捕获的干涉条纹数据还可以与关联于由光源产生的光的已知和/或可确定操作温度和/或波长相关联。因此，所捕获的干涉条纹数据和/或从其得出的数据可以单独或与操作温度值和/或确定的波长一起输入经过训练的样品标识模型（例如，由一个或多个统计、算法和/或机器学习模型实施）中，以改善生成与样品介质相关联的样品标识数据。
[0560]
在一些实施例中，在与已知样品标识标签相关联的多个数据样品（例如，其分类是已知的样品）上训练经过训练的样品标识模型。就这一点而言，可以构造训练数据库，该训练数据库包括与任何数量的已知样品介质相关联的数据，诸如干涉条纹数据。在至少一种示例情况下，训练数据库配置为存储（多个）干涉条纹图案的经过处理的捕获表示，例如，通过存储调制值、频率值和/或相位值以最小化所需的存储空间，同时经由干涉条纹图案保持全部原始信息可用。就这一点而言，然后可以将原始条纹数据逆重构为采样区域中的测试样品有效温度
‑
光谱折射率分布。另外或可替代地，在一些实施例中，训练数据库包括与各种操作温度下的这种已知样品介质相关联和/或与各种波长相关联的干涉条纹数据。就这一点而言，训练数据库可以用于训练（多个）样品标识模型以标识任何数量的样品介质，并且进一步基于与变化的温度和/或波长相关联的干涉条纹数据来标识这类样品介质。在其他实施方式中，训练数据库可以包括任何数量的附加数据类型，例如，样品密度轮廓、颗粒计数、样品介质的平均大小和/或尺寸等。
[0561]
在至少一种示例情况下，本文所描述的用于高级样品标识方法的干涉条纹数据处理可以用于病毒标识，例如，用于标识与其他病毒不同的新型covid
‑
19。就这一方面而言，感测装置，诸如，本文所描述的波导干涉仪生物传感器，可以用于捕获在各种光谱波长和温度条件下与样品介质（例如，病毒标本）相关联的干涉条纹数据。可以收集收集到的病毒光谱折射率数据并将其存储在训练数据库 ，该训练数据库用于完善和/或以其他方式训练一个或多个样品标识模型，以随着收集到的数据集的扩展而改进的高匹配准确度标识不同的样品标识（例如，病毒类型）。就这一方面而言，可以构造逆变换算法以在测试区域中重构折射率变化分布，并且样品标识模型（例如，神经网络）可以用于在经由收集到的训练数据库时进行分类，以输出确定的（多个）标识标签、与这种（多个）标签相关联的置信度得分。可以
将与经过测试的未标识的样品介质相关联的这种样品标识数据（例如，在一些实施例中的标识标签和/或（多个）置信度得分）显示给用户以供查看。
[0562]
图52图示了流程图，该流程图包括根据本公开的至少一个示例实施例的用于高级样品标识，特别是使用经过训练的样品标识模块的干涉条纹数据处理的示例过程3400的示例操作。应当了解，各种操作形成可以经由在硬件、软件和/或固件中实施的一个或多个计算设备和/或模块执行的过程（例如，计算机实现的方法）。在一些实施例中，过程3400由一个或多个装置（例如，本文所描述的装置2700和/或2800）执行。就这一点而言，装置可以包括或以其他方式配置有其上存储有计算机编码指令的一个或多个存储设备和/或配置为执行计算机编码指令和执行所描绘的操作的一个或多个处理器（例如，处理模块）。另外或可替代地，在一些实施例中，可以将用于执行关于过程3400描绘和描述的操作的计算机程序代码存储在计算机程序产品的一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，例如，以经由与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质相关联的一个或多个处理器来执行或以其他方式与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质一起执行。
[0563]
过程3400从框3402开始。在框3402处，过程3400包括收集多个干涉条纹数据，该多个干涉条纹数据与多个已知标识标签相关联。就这一方面而言，样品测试设备，诸如本文所描述的装置2700或2800，可以用于产生具有已知标识（例如，与已知标识标签相关联）的样品介质的干涉条纹图案。所捕获的干涉条纹数据可以被本地存储和/或通过有线和/或无线通信网络传输到另一系统（诸如，外部服务器），以用于数据的存储和/或处理。例如，在一些实施例中，所捕获的干涉条纹数据通过样品测试设备可访问的无线通信网络（例如，因特网）传输，以与用户所提供的样品标识数据（例如，已知标识标签）一起存储在中央数据库服务器中。以这种方式，收集到的干涉条纹数据分别对应于用户知道正确的样品标识数据，诸如已知标识标签。因此，这种数据可以用于以统计确定性训练一个或多个模型。中央数据库服务器可以进一步配置为基于这种数据来训练一个或多个模型，和/或与配置用于执行这种模型训练的另一服务器、设备、系统等通信。执行模型训练的服务器、设备、系统等可以另外或可替代地配置为提供经过训练的模型，以供样品测试设备和/或相关联的处理装置（例如装置2700和/或2800）使用。应当了解，随着收集到的干涉条纹数据的数量增加，与使用小数据集进行训练相反，在这类数据上训练的（多个）模型可能会以提高的准确度运行。
[0564]
在框3404处，过程3400还包括将具有多个已知样品标识标签的多个干涉条纹数据中的每一个存储在训练数据库中。就这一方面而言，每个干涉条纹数据和/或从其得出的数据（例如，其表示干涉条纹数据）可以与体现已知标识标签的附加数据值一起存储到训练数据库。因此，可以将在训练数据库中存储的每个数据记录与相关联的样品介质的对应的正确标识标签一起检索。在一些实施例中，多个干涉条纹数据中的每一个还与用于生成对应干涉条纹图案的光的对应波长和/或干涉条纹图案的投影和随后的捕获发生的样品温度一起存储。
[0565]
在框3406处，过程3400还包括从训练数据库训练经过训练的样品标识模型。就这一方面而言，训练可以包括将样品标识模型拟合到在训练数据库中表示的数据。应当了解，这种操作可以包括将训练数据库分割成一个或多个数据子组，例如训练集和一个或多个测试集等。因此，在完成训练模型之后，经过训练的样品标识模型配置为针对新提供的干涉条纹数据、波长和/或温度（诸如针对未标识的样品介质）生成标识标签数据。经过训练的样品
标识模型可以存储在样品测试设备上和/或以其他方式使其可用于样品测试设备，以用于标识和/或以其他方式分类（多个）未标识的样品介质。
[0566]
应当了解，框3402至3406实施用于训练经过训练的样品标识的子过程。因此，这些框可以单独或与关于过程3400描绘和描述的剩余框结合执行。
[0567]
在框3408处，过程3400还包括接收针对未标识的样品介质的样品干涉条纹数据，该样品干涉条纹数据与可确定的波长相关联。在一些这样的实施例中，干涉条纹数据体现了由可确定波长的光，例如，经由波导和/或其他样品测试设备，产生的干涉条纹图案的捕获表示。在一些实施例中，可以基于与本文描述的光源和/或一个或多个相关联的部件（例如，配置用于控制光源的处理器和/或相关联的模块）的通信来确定可确定的波长。如本文所描述的，在一些这样的实施例中，干涉条纹数据由与投影的干涉条纹图案相关联的一个或多个成像部件捕获。另外或可替代地，在一些实施例中，干涉条纹数据是从另一个相关联的系统接收的，是从在本地和/或远程存储设备上实施的数据库加载的，等等。在一些实施例中，在捕获干涉条纹数据期间，干涉条纹数据类似地与波导和/或未标识的样品介质的操作温度相关联。
[0568]
在框3410处，过程3400还包括至少将样品干涉条纹数据提供给经过训练的样品标识模型。在框3412处，过程3400还包括从经过训练的样品标识模型接收与未标识的样品介质相关联的样品标识数据。就这一点而言，经过训练的样品标识模型配置为基于对样品干涉条纹数据进行处理来生成样品标识数据。应当了解，就这一点而言，经过训练的样品标识模型可以分析在数据中实施的各种特征，并且确定样品标识数据和/或与之相关联的统计信息，这对于未标识的样品来说是最有可能的。例如，在至少一个示例实施例中，经过训练的样品标识模型生成和/或以其他方式输出样品标识数据，该样品标识数据包括针对未标识的样品介质的最可能分类（例如，与最高统计概率相关联）的样品标识标签。在至少一个示例实施例中，经过训练的样品标识模型生成和/或以其他方式输出统计样品标识数据，该统计样品标识数据表示未标识的样品介质对应于一个或多个样品标识标签中的每一个的可能性。例如，在病毒分类的情况下，统计样品标识数据可以包括基于相应的干涉条纹数据的病毒样品是流感病毒而不是普通感冒病毒的第一可能性。应当了解，在一些实施例中，经过训练的样品标识模型被提供有样品干涉条纹数据和附加数据，例如本文描述的操作温度数据。在至少一个示例实施例中，经过训练的样品标识模型包括深层神经网络。在一些示例实施例中，经过训练的样品标识模型包括卷积神经网络。
[0569]
图53图示了流程图，该流程图包括根据本公开的至少一个示例实施例的用于高级样品标识的干涉条纹数据处理，特别是用于至少接收与未标识的样品介质的可确定的波长相关联的干涉条纹数据的示例过程3500的附加示例操作。应当了解，各种操作形成可以经由在硬件、软件和/或固件中实施的一个或多个计算设备和/或模块执行的过程（例如，计算机实现的方法）。在一些实施例中，过程3500由一个或多个装置（例如，本文所描述的装置2700和/或2800）执行。就这一点而言，装置可以包括或以其他方式配置有其上存储有计算机编码指令的一个或多个存储设备和/或配置为执行计算机编码指令和执行所描绘的操作的一个或多个处理器（例如，处理模块）。另外或可替代地，在一些实施例中，可以将用于执行关于过程3500描绘和描述的操作的计算机程序代码存储在计算机程序产品的一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，例如，以经由与计算机程序产品的非暂时性计算机可
读存储介质相关联的一个或多个处理器来执行或以其他方式与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质一起执行。
[0570]
如图所示，过程3500在框3502处开始。在一些实施例中，过程在另一过程的一个或多个操作之后（诸如在本文所描述的过程3400的框3406之后）开始。另外或可替代地，在至少一个实施例中，在完成关于过程3500图示的过程之后，流程返回到另一过程（诸如，过程3400）的一个或多个操作。例如，如图所示，在一些实施例中，在完成框3504之后，流程返回到框3410。
[0571]
如图所示，过程3500在框3502处开始。在框3502处，过程3500包括触发光源以生成可确定波长的投影光，其中，该投影光与样品干涉条纹图案相关联。就这一方面而言，样品干涉条纹图案与未标识的样品相关联。在一些实施例中，基于驱动电流或驱动电压来触发光源，以使该光源产生可确定波长的光。在一些实施例中，通过一个或多个光学部件，例如，波导或其他样品测试设备的示例部件，操纵投影光，以从该投影光产生样品干涉条纹图案。在一些实施例中，本文所描述的感测装置的处理器和/或相关联的模块配置为生成一个或多个信号，以引起将光源触发到适当的可确定波长。
[0572]
在框3504处，过程3500包括使用成像部件来捕获表示与可确定的波长相关联的样品干涉条纹图案的样品干涉条纹数据。就这一点而言，样品干涉条纹图案取决于可确定的波长，使得所捕获的数据表示对应于可确定的波长的特定干涉图案。在一些实施例中，成像部件包括在样品测试设备、波导等中或以其他方式与之相关联，例如，如本文所描述的。就这一点而言，成像部件可以由一个或多个处理器和/或与其相关联的（多个）相关联的模块触发，例如，如本文所描述的。所捕获的样品干涉条纹数据随后可以被输入经过训练的样品标识模块中，以标识和/或以其他方式分类未标识的样品。
[0573]
图54图示了流程图，该流程图包括根据本公开的至少一个示例实施例的用于高级样品标识的干涉条纹数据处理，特别是用于基于至少样品干涉条纹数据和操作温度生成样品标识数据的示例过程3600的附加示例操作。应当了解，各种操作形成可以经由在硬件、软件和/或固件中实施的一个或多个计算设备和/或模块执行的过程（例如，计算机实现的方法）。在一些实施例中，过程3600由一个或多个装置（例如，本文所描述的装置2700和/或2800）执行。就这一点而言，装置可以包括或以其他方式配置有其上存储有计算机编码指令的一个或多个存储设备和/或配置为执行计算机编码指令和执行所描绘的操作的一个或多个处理器（例如，处理模块）。另外或可替代地，在一些实施例中，可以将用于执行关于过程3600描绘和描述的操作的计算机程序代码存储在计算机程序产品的一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，例如，以经由与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质相关联的一个或多个处理器来执行或以其他方式与计算机程序产品的非暂时性计算机可读存储介质一起执行。
[0574]
如图所示，过程3600在框3602处开始。在一些实施例中，过程在另一过程的一个或多个操作之后（诸如在本文所描述的过程3400的框3408之后）开始。另外或可替代地，在至少一个实施例中，在完成关于过程3600图示的过程之后，流程返回到另一过程（诸如，过程3400）的一个或多个操作。例如，如图所示，在一些实施例中，在完成框3604之后，流程返回到框3412。
[0575]
如图所示，过程3600在框3602处开始。在框3602处，过程3600包括确定与样品环境
相关联的操作温度。在一些实施例中，样品环境包括限定的样品通道，未标识的样品介质位于该样品通道中以进行测试（例如，出于标识的目的），和/或光通过该样品通道被投影。在一些实施例中，使用（多个）温度监测设备，诸如一个或多个温度监测硬件设备，来监测和/或以其他方式确定操作温度。应当了解，在未标识的样品介质的测试期间，可以从这种温度监测设备读取操作温度，以便确定与样品环境相关联和/或以其他方式与样品介质相关联的操作温度。在其他实施例中，操作温度是预先确定的。在其他实施例中，样品环境可以包括与样品测试设备、波导、相关联的装置（诸如装置2700或2800）等的整体相关联的操作温度。应当了解，在一些实施例中，与样品测试设备、波导等相关联的温度传感器可以用于监测和/或以其他方式控制本文所描述的用于测试样品介质的操作温度。
[0576]
在框3604处，过程3600还包括将操作温度和样品干涉条纹数据提供给经过训练的样品标识模型，其中，响应于操作温度和样品干涉条纹数据来接收样品标识数据。就这一点而言，经过训练的样品标识模型可以配置为基于这种输入数据来生成和/或以其他方式输出针对未标识的样品的样品标识数据。因此，经过训练的样品标识模型配置为针对单独的未标识的（多个）样品介质准确地输出（多个）样品标识标签和/或与之相关联的统计信息，同时考虑与样品环境的操作温度的变化相关联的干涉条纹图案的漂移。在其他实施例中，如本文所描述的，经过训练的样品标识模型可以被训练以进一步接收一个或多个附加数据元素，诸如与样品介质条纹数据相关联的波长等。
[0577]
双模态波导干涉仪传感器可以具有高灵敏度和低制造工艺要求的优点，并且硅晶片工艺可以被实现以批量生产双模态干涉仪传感器。然而，基于双模态干涉仪传感器的许多双模态干涉仪条纹分析可能有局限性。例如，基于条纹漂移比的双模态干涉仪条纹分析无法提供准确的结果。
[0578]
根据本公开的各个实施例，可以提供增强的双模态波导干涉仪条纹图案分析过程，其中，增强的分析过程可以包括附加的特征提取。例如，代替计算在条纹图案的两侧采样的振幅的比率，增强的分析过程可以使用统计度量来提取图案振幅（和）、图案中心漂移量（平均值）、图案分布宽度（标准偏差）、图案轮廓不对称度（偏度）和/或图案分布异常值（峰度）。增强的分析过程可以通过检测测试样品和参考介质之间的详细差异来提高双模态干涉仪灵敏度。
[0579]
现在参照图55，示出了图示了示例基础设施的示例图。
[0580]
在图55所示的示例中，光源5501可以将光提供给样品测试设备5503。在一些示例中，光源5501可以配置为产生、生成、发射光和/或触发光的产生、生成和/或发射。示例光源5501可以包括，但不限于，激光二极管（例如，紫激光二极管、可见激光二极管、边缘发射激光二极管、表面发射激光二极管等）。在一些示例中，光源5501可以配置为生成具有在预定阈值内的光谱纯度的光。例如，光源5501可以包括可以生成单频激光束的激光二极管。另外，或可替代地，光源5501可以配置为生成在光谱纯度上具有变化的光。例如，光源5501可以包括可以生成波长可调激光束的激光二极管。在一些示例中，光源5501可以配置为生成具有宽光谱的光。
[0581]
在一些实施例中，样品测试设备5503可以包括波导（例如，双模态波导）。当光行进通过样品测试设备5503时，如本文所描述的，可以在样品测试设备5503的输出端生成干涉条纹图案。在图55所示的示例中，区域成像部件5505可以设置在样品测试设备5503的输出
端，以直接捕获干涉条纹图案的图像5507以生成干涉条纹数据。
[0582]
根据本公开的各个示例，可以利用统计过程来分析干涉条纹数据和干涉条纹图案，以获得一个或多个统计度量。示例统计度量可以包括，但不限于，与干涉条纹数据/干涉条纹图案相关联的和、与干涉条纹数据/干涉条纹图案相关联的平均值、与干涉条纹数据/干涉条纹图案相关联的标准偏差、与干涉条纹数据/干涉条纹图案相关联的偏度和/或与干涉条纹数据/干涉条纹图案相关联的峰度值。通过将与未标识的样品介质相关联的这些统计度量与和标识出的参考介质相关联的统计度量进行比较，可以确定未标识的样品介质的标识，并且结果可以具有更高的准确度和更高的置信度。
[0583]
现在参照图56、图57和图58，图示了与本公开的示例相关联的各种示例方法。
[0584]
现在参照图56，示例过程5600可以在框5602处开始。
[0585]
在框5604处，过程5600可以包括接收针对标识出的参考介质的干涉条纹数据。
[0586]
在一些实施例中，干涉条纹数据体现了由光并经由根据本公开的实施例的样品测试设备（例如，波导）产生的干涉条纹图案的捕获表示。在一些实施例中，条纹数据由与投影的干涉条纹图案相关联的一个或多个成像部件捕获。另外或可替代地，在一些实施例中，干涉条纹数据是从另一个相关联的系统接收的，是从在本地和/或远程存储设备上实施的数据库加载的，等等。
[0587]
在一些实施例中，干涉条纹数据可以用于得出一个或多个统计度量，如本文所描述的。
[0588]
在框5606处，过程5600可以包括基于干涉条纹数据来计算多个统计度量。
[0589]
在一些实施例中，过程5600可以包括计算与干涉条纹数据相关联的和。该和可以表示图案分布下的面积（例如，由于光学效率而接收的总能量）。
[0590]
在一些实施例中，过程5600可以包括计算与干涉条纹数据相关联的平均值。该平均值可以表示图案的中心漂移。例如，该平均值可以表示由折射率变化引入的波导的两种模式之间的总路径长度差。
[0591]
在一些实施例中，过程5600可以包括计算与干涉条纹数据相关联的标准偏差。该标准偏差可以表示图案的宽度，包括样品区域上的折射率的变化。
[0592]
在一些实施例中，过程5600可以包括计算与干涉条纹数据相关联的偏度。该偏度可以表示图案的对称度，包括在波导的两种模式下的任何附加的样品响应差异。
[0593]
在一些实施例中，过程5600可以包括计算与干涉条纹数据相关联的峰度值。该峰度值可以表示图案的形状，并且标识样品响应的额外的异常值（outlier）（例如，形状是高或平的程度）。
[0594]
在框5608处，过程5600可以包括将多个统计度量存储在数据库中。
[0595]
在框5610处，过程5600结束。
[0596]
现在参照图57，示例过程5700可以在框5701处开始。
[0597]
在框5703处，过程5700可以包括接收针对未标识的样品介质的干涉条纹数据。
[0598]
在一些实施例中，干涉条纹数据体现了由光并经由根据本公开的实施例的样品测试设备（例如，波导）产生的干涉条纹图案的捕获表示。在一些实施例中，条纹数据由与投影的干涉条纹图案相关联的一个或多个成像部件捕获。另外或可替代地，在一些实施例中，干涉条纹数据是从另一个相关联的系统接收的，是从在本地和/或远程存储设备上实施的数
据库加载的，等等。
[0599]
在框5705处，过程5700可以包括基于干涉条纹数据来计算至少一个统计度量。
[0600]
在一些实施例中，过程5700可以包括计算与干涉条纹数据相关联的和。该和可以表示图案分布下的面积（例如，由于光学效率而接收的总能量）。
[0601]
在一些实施例中，过程5700可以包括计算与干涉条纹数据相关联的平均值。该平均值可以表示图案的中心漂移。例如，该平均值可以表示由折射率变化引入的波导的两种模式之间的总路径长度差。
[0602]
在一些实施例中，过程5700可以包括计算与干涉条纹数据相关联的标准偏差。该标准偏差可以表示图案的宽度，包括样品区域上的折射率的变化。
[0603]
在一些实施例中，过程5700可以包括计算与干涉条纹数据相关联的偏度。该偏度可以表示图案的对称度，包括在波导的两种模式下的任何附加的样品响应差异。
[0604]
在一些实施例中，过程5700可以包括计算与干涉条纹数据相关联的峰度值。该峰度值可以表示图案的形状，并且标识样品响应的额外的异常值（例如，形状是高或平的程度）。
[0605]
在框5707处，过程5700可以将至少一个统计度量与和一个或多个标识出的介质相关联的一个或多个统计度量进行比较。
[0606]
例如，过程5700可以包括将与针对未标识的样品介质的干涉条纹数据相关联的和与一个或多个和（每个和都与针对标识出的参考介质的干涉条纹数据相关联）进行比较，并且计算一个或多个差。过程5700可以包括确定每个差是否满足阈值，至少结合图58描述其细节。
[0607]
另外，或可替代地，过程5700可以包括将与针对未标识的样品介质的干涉条纹数据相关联的平均值与一个或多个平均值（每个平均值都与针对标识出的参考介质的干涉条纹数据相关联）进行比较，并且计算一个或多个差。过程5700可以包括确定每个差是否满足阈值，至少结合图58描述其细节。
[0608]
另外，或可替代地，过程5700可以包括将与针对未标识的样品介质的干涉条纹数据相关联的标准偏差与一个或多个标准偏差（每个标准偏差都与针对标识出的参考介质的干涉条纹数据相关联）进行比较，并且计算一个或多个差。过程5700可以包括确定每个差是否满足阈值，至少结合图58描述其细节。
[0609]
另外，或可替代地，过程5700可以包括将与针对未标识的样品介质的干涉条纹数据相关联的偏度与一个或多个偏度（每个偏度都与针对标识出的参考介质的干涉条纹数据相关联）进行比较，并且计算一个或多个差。过程5700可以包括确定每个差是否满足阈值，至少结合图58描述其细节。
[0610]
另外，或可替代地，过程5700可以包括将与针对未标识的样品介质的干涉条纹数据相关联的峰度值与一个或多个峰度值（kurtosis value）（每个峰度值都与针对标识出的参考介质的干涉条纹数据相关联）进行比较，并且计算一个或多个差。过程5700可以包括确定每个差是否满足阈值，至少结合图58描述其细节。
[0611]
另外，或可替代地，可以使用其他统计度量。
[0612]
在框5709处，过程5700可以包括基于至少一个统计度量和一个或多个统计度量来确定样品标识数据。
[0613]
在一些实施例中，样品标识数据可以提供未标识的样品介质的标识（例如，样品介质中的病毒的类型）。在一些实施例中，可以基于与针对未标识的样品介质的干涉条纹数据相关联的统计度量与一个或多个统计度量之间的（多个）差值来确定样品标识数据，该一个或多个统计度量各自都与针对标识出的参考介质的干涉条纹数据相关联，至少结合图58描述其细节。
[0614]
在框5711处，过程5700结束。
[0615]
现在参照图58，示例过程5800可以在框5802处开始。
[0616]
在框5804处，过程5800可以包括确定至少一个统计度量与一个或多个统计度量之间的差是否满足阈值。
[0617]
例如，过程5800可以包括确定与未标识的样品介质相关联的和与和标识出的参考介质相关联的和之间的差是否满足阈值。例如，阈值可以是基于系统的误差容限的预定值，并且当差小于阈值时，差满足阈值。
[0618]
另外，或可替代地，过程5800可以包括确定与未标识的样品介质相关联的平均值与和标识出的参考介质相关联的平均值之间的差是否满足阈值。例如，阈值可以是基于系统的误差容限的预定值，并且当差小于阈值时，差满足阈值。
[0619]
另外，或可替代地，过程5800可以包括确定与未标识的样品介质相关联的标准偏差与和标识出的参考介质相关联的标准偏差之间的差是否满足阈值。例如，阈值可以是基于系统的误差容限的预定值，并且当差小于阈值时，差满足阈值。
[0620]
另外，或可替代地，过程5800可以包括确定与未标识的样品介质相关联的偏度与和标识出的参考介质相关联的偏度之间的差是否满足阈值。例如，阈值可以是基于系统的误差容限的预定值，并且当差小于阈值时，差满足阈值。
[0621]
另外，或可替代地，过程5800可以包括确定与未标识的样品介质相关联的峰度值与和标识出的参考介质相关联的峰度值之间的差是否满足阈值。例如，阈值可以是基于系统的误差容限的预定值，并且当差小于阈值时，差满足阈值。
[0622]
另外，或可替代地，可以使用其他统计度量。
[0623]
在框5806处，过程5800可以包括响应于确定至少一个统计度量与一个或多个统计度量之间的差满足阈值，基于与一个或多个统计度量相关联的标识出的参考介质的标识数据来确定样品标识数据。
[0624]
例如，如果未标识的样品介质的和与参考介质a的和之间的差满足其对应阈值，则过程5800可以包括确定未标识的样品介质与参考介质a相关联（例如，未标识的样品介质具有与参考介质a相同类型的病毒）。
[0625]
另外，或可替代地，如果未标识的样品介质的平均值与参考介质a的平均值之间的差满足其对应阈值，则过程5800可以包括确定未标识的样品介质与参考介质a相关联（例如，未标识的样品介质具有与参考介质a相同类型的病毒）。
[0626]
另外，或可替代地，如果未标识的样品介质的标准偏差与参考介质a的标准偏差之间的差满足其对应阈值，则过程5800可以包括确定未标识的样品介质与参考介质a相关联（例如，未标识的样品介质具有与参考介质a相同类型的病毒）。
[0627]
另外，或可替代地，如果未标识的样品介质的偏度与参考介质a的偏度之间的差满足其对应阈值，则过程5800可以包括确定未标识的样品介质与参考介质a相关联（例如，未
标识的样品介质具有类型与参考介质a相同的病毒）。
[0628]
另外，或可替代地，如果未标识的样品介质的峰度值与参考介质a的峰度值之间的差满足其对应阈值，则过程5800可以包括确定未标识的样品介质与参考介质a相关联（例如，未标识的样品介质具有与参考介质a类型相同的病毒）。
[0629]
在一些示例中，过程5800可以包括确定一个以上的差满足其对应的阈值。在这样的示例中，过程5800可以基于与满足阈值的最大数量的统计度量相关联的参考介质来确定标识数据。例如，如果未标识的样品介质的统计度量与参考介质a的统计度量之间的差中的三个满足它们对应的阈值，而未标识的样品介质的统计度量与参考介质b的统计度量之间的差中的四个满足它们对应的阈值，则过程5800可以确定未标识的样品介质与参考介质b相关联。
[0630]
在框5808处，过程5800结束。
[0631]
注意，本公开的范围不限于上述内容。在本公开的一些实施例中，来自各个附图的特征可以被替换和/或组合。例如，结合图55至图58描述的统计度量可以与上面结合图47至图54描述的示例过程结合使用。作为示例，统计度量可以用于训练上面结合图52描述的样品标识模型。
[0632]
流体病毒检测可能需要复杂的操作（诸如实验室测试）或遭受慢的响应时间或有限的灵敏度（诸如基于纸张的测试）。需要一种简单、快速和准确的临床或公共使用的流体病毒传感器。
[0633]
根据本公开的各个实施例，提供了一种通用流体病毒传感器。该通用流体病毒传感器可以基于免疫测定法光学地感测流体折射率变化。带有一次性
‑
可重复使用的传感器盒的微型装置可能会在几分钟内报告结果。
[0634]
现在参照图59，提供了示例传感器盒5900的示例分解图。在图59所示的示例中，示例传感器盒5900可以包括覆盖层5901、波导5903和衬底层5905。
[0635]
类似于本文描述的各个示例，波导5903可以包括在第一表面上的样品开口5907。类似于本文描述的各个样品开口，样品开口5907可以配置为接收样品介质。
[0636]
类似于本文描述的各个示例，覆盖层5901可以耦合到波导5903。在一些示例中，覆盖层5901与波导5903之间的耦合可以经由至少一个滑动机构来实现。例如，覆盖层5901的截面可以呈类似于字母“n”的形状。滑动防护件可以附接到覆盖层5901的每条腿的内表面，并且对应的轨道钉可以附接到波导5903的一个或多个侧表面上。这样，覆盖层5901可以在第一位置和第二位置之间滑动，该第一位置和第二位置由滑动防护件和轨道钉限定，在图60a、图60b、图61a和图61b中示出了其细节。
[0637]
返回参照图59，波导5903可以被牢固地紧固到衬底层5905。例如，波导5903可以包括输入窗口5909和输出窗口5911。输入窗口5909和输出窗口5911中的每一个是从衬底层5905的表面突出的肋部的形式。波导5903可以卡扣配合在输入窗口5909和输出窗口5911之间，并且光可以通过输入窗口5909行进到波导5903中，并且从输出窗口5911离开。这样，输入窗口5909和输出窗口5911可以各自为光行进提供光学上清晰的路径。
[0638]
在一些实施例中，衬底层5905可以包括用于温度感测和控制的导热材料。例如，衬底层5905可以包括玻璃材料。另外，或可替代地，衬底层5905可以包括其他（多种）材料。
[0639]
在一些实施例中，示例传感器盒5900可以具有1.3英寸的长度、0.4英寸的宽度和
0.1英寸的高度。在一些实施例中，示例传感器盒5900的（多个）大小可以具有其他（多个）值。
[0640]
现在参照图60a和图60b，提供了示例传感器盒6000的示例视图。特别地，示例传感器盒6000包括覆盖层6006、波导6004和衬底层6002，类似于上面所描述的。
[0641]
在图60a和图60b所示的示例中，覆盖层6006处于第一位置（例如，“打开位置”）。如图所示，当覆盖层6006处于第一位置时，覆盖层6006的开口6008可以与波导6004的开口6010重叠。如上所述，波导6004可包括用于吸引样品介质中的分子的抗体和/或包括用于温度控制的参考介质。开口6008接收待测试的样品介质，诸如缓冲唾液、鼻拭子和喉拭子。
[0642]
现在参照图61a和图61b，提供了示例传感器盒6100的示例视图。特别地，示例传感器盒6100包括覆盖层6105、波导6103和衬底层6101，类似于上面所描述的。
[0643]
在图61a和图61b所示的示例中，覆盖层6105处于第二位置（例如，“关闭位置”）。如图所示，当覆盖层6105处于第二位置时，覆盖层6105的开口6107可以不与波导6103的开口6109重叠。
[0644]
在一些实施例中，处于关闭位置的示例传感器盒6100可以插入分析仪装置的槽中，本文描述了其细节。
[0645]
现在参照图62，示出了示例视图6200。特别地，示例视图6200图示了示例传感器盒6202和分析仪装置6204。示例传感器盒6202可以类似于本文描述的各个示例传感器盒。
[0646]
分析仪装置6204可以包括用于将传感器盒6202牢固地紧固到分析仪装置6204（例如，但不限于，通过卡扣配合机构）的槽基部6206。
[0647]
在一些实施例中，槽基部6206可以包括提供温度感测能力的热垫（例如，热垫可以包括嵌入其中的一个或多个温度传感器）。热垫可以监测和控制传感器盒6202的温度，以确保样品折射率的测量准确度。
[0648]
在一些实施例中，分析仪装置6204可以包括一个或多个光学窗口（例如，光学窗口6208），其与槽基部6206的表面垂直地布置。当传感器盒6202被插入在槽基部6206上时，光学窗口（例如，光学窗口6208）可以与示例传感器盒6202的输入窗口对准，使得分析仪装置6204可以将光提供给示例传感器盒6202，和/或另一光学窗口（例如，光学窗口6208）可以与示例传感器盒6202的输出窗口对准，使得分析仪装置6204可以接收干涉侵扰图案。
[0649]
在图62所示的示例中，分析仪装置6204可以包括设置在表面上的光指示器6210，其可以指示光学感测结果。例如，光指示器6210可以基于分析仪装置6204是否准备好，分析仪装置6204是否忙，是否确定病毒，是否存在误差等来调节其颜色和/或闪烁。
[0650]
在一些实施例中，分析仪装置6204可以包括设置在其中的多个电路。例如，分析仪装置6204可以包括用于分析干涉侵扰图案的处理电路系统。分析仪装置6204可以包括用于经由有线或无线方式（诸如经由wi
‑
fi、蓝牙等）将分析数据传输到其他设备（诸如移动电话或平板电脑）的通信电路系统。在一些实施例中，电路可以由适于无线充电的一个或多个电池供电。
[0651]
在一些实施例中，分析仪装置6204可以被气密密封，使得它是气密的。特别地，通过传感器盒6202和分析仪装置6204之间的光学窗口的光学界面可以减少对有线连接的需要，同时使得分析仪装置6204能够被气密密封以易于灭菌。
[0652]
在一些实施例中，分析仪装置6204可以包括用于对分析仪装置6204的表面进行灭
菌的内置内部反射自动uv灭菌器。例如，uv灭菌器可以设置在分析仪装置6204内。如上所述，分析仪装置6204可以无线地传递数据，因此提供了非接触式操作并且降低了污染的风险。
[0653]
现在参照图63a、图63b和图63c，图示了已经插入分析仪装置6303中的示例传感器盒6301的示例视图。特别地，图63a图示了示例透视图，图63b图示了示例俯视图，并且图63c图示了示例侧视图。
[0654]
在一些实施例中，分析仪装置6303可以具有80毫米的长度、40毫米的宽度和10毫米的高度。在一些实施例中，分析仪装置6303的（多个）大小可以具有其他（多个）值。
[0655]
注意，本公开的范围不限于上述内容。在本公开的一些实施例中，来自各个附图的特征可以被替换和/或组合。例如，与包括图10至图13所示的滑动盖（例如，滑动机构）的样品测试装置相关联的各个特征可以在上述示例传感器盒中实现。
[0656]
集成空气传播病毒检测可以在现场提供预警。例如，集成空气传播病毒检测系统可以集成到hvac系统中。然而，由于空气中病毒的浓度水平可能是低的，在检测空气传播的病毒方面存在技术挑战，并且对高气溶胶采样效率和高病毒检测灵敏度的要求可能会限制用于检测空气传播的病毒的即时检验设备的应用。这样，需要一种提供实时病毒检测能力的紧凑型气溶胶病毒检测设备。
[0657]
一些静电除尘器气溶胶采样器可以包括高压电极、网格接地和液体收集器。由于网格接地要求，这种采样器在实现方面可能会受到限制。在本公开的各个实施例中，集成传感器可以使用波导来充当静电除尘器的部分，以消除上述电除尘器中的接地网格要求。例如，波导的金属顶部可以在没有液体收集器和/或射流系统的情况下直接收集气溶胶颗粒，以使收集效率最大化。
[0658]
一些波导干涉仪可以具有不导电的介电顶表面，其非窗口区域被不透明的氧化物掩盖，并且样品介质可以通过在波导干涉仪的顶部上添加的射流来输送。在本公开的各个实施例中，集成静电除尘器波导可以在顶表面处包括金属层，以用于非窗口区域屏蔽，而无需附加过程。金属层可以连接到系统接地并且用作静电除尘器接地。气溶胶样品可以直接沉积到感测表面上，而无需额外的气液界面，从而最小化收集效率损失并且提高了检测准确度。
[0659]
这样，在本公开的各个实施例中的样品测试设备的直接界面设计可以允许在单个芯片上实验室结构上进行生物气溶胶颗粒收集、生物化学病毒结合和病毒检测。样品测试设备的气流隧道可以提供由在波导的顶表面上的正电极和金属层（也称为接地网格层）形成的电场。静电除尘可能会将空气传播的生物气溶胶推到波导的顶表面。波导上的预涂覆抗体可以结合并固定特定病毒颗粒，并且波导可以基于折射率变化来检测病毒。
[0660]
根据本公开的各个实施例，示例样品测试设备可以包括波导（例如，双模态波导干涉仪传感器）和采样器部件（例如，静电气溶胶采样器）。采样器部件可以提供静电流隧道，该静电流隧道可以将空气传播的病毒结合到波导的表面。在一些实施例中，采样器部件可以实现生物气溶胶的紧凑现场收集。在一些实施例中，波导可以提供芯片上实验室结构，以基于由于空气传播的病毒引起的潜在折射率变化来检测病毒。
[0661]
现在参照图64a、图64b和图64c，图示了示例样品测试设备6400。
[0662]
如图64a和图64b所示，示例样品测试设备6400可以包括波导6401和采样器部件
6403。
[0663]
在一些实施例中，采样器部件6403可以设置在波导6401的顶表面上。在一些示例中，采样器部件6403可以通过一个或多个紧固机构和/或附接机构，包括，但不限于，化学方式（例如，粘合剂材料，诸如胶水）、机械方式（例如，一个或多个机械紧固件或方法，诸如焊接、卡扣配合、永久和/或非永久紧固件）和/或合适的方式，设置在波导6401的顶表面上。
[0664]
在图64a所示的示例中，采样器部件6403的截面可以是类似于英语字母表中的倒置字母“u”的形状。这样，采样器部件6403可以提供允许空气流过的流隧道6407。在一些实施例中，流隧道可以是静电流隧道。现在参照图65a和图65b，图示了示例样品测试设备6500的示例视图。
[0665]
图65a图示了沿着示例样品测试设备6500的宽度的示例样品测试设备6500的示例剖视图。示例样品测试设备6500可以包括设置在波导6503的顶表面上的采样器部件6501。在图65a所示的示例中，示例采样器部件6501可以包括阳极元件6505。在一些实施例中，阳极元件6505可以是可以带正电的电极的形式。在一些实施例中，波导6503的顶表面可以包括连接到接地的层。这样，阳极元件6505以及波导6503的顶表面可以在流隧道中形成电场。
[0666]
现在参照图65b，其图示了沿示例样品测试设备6500的长度的示例样品测试设备6500的另一示例剖视图。当空气流过流隧道（例如，在箭头所示的方向上）时，由阳极元件6505以及波导6503的顶表面形成的电场可能导致流隧道内的气溶胶被吸引到或结合在波导6503的顶表面上。
[0667]
返回参照图64a和图64b，采样器部件6403可以包括阳极元件6405，类似于上述阳极元件6505。例如，阳极元件6405以及波导6401的顶表面可以在采样器部件6403的流隧道6407内形成电场，并且流隧道6407中的气溶胶可以被吸引到或结合在波导6401的顶表面上。
[0668]
在一些实施例中，阳极元件6405可以嵌入采样器部件6403内。例如，阳极元件6405可以嵌入采样器部件6403的中心中间部分中。在一些实施例中，阳极元件6405可以与流隧道6407中的空气接触。
[0669]
现在参照图64c，图示了示例样品测试设备6400的分解图。特别地，图64c图示了与波导6401相关联的各个层。
[0670]
例如，波导6401可以包括硅衬底层6411。波导6401可以包括设置在硅衬底层6411的顶部上的sio2包覆层6413。波导6401可以包括设置在sio2包覆层6413的顶部上的si3n4波导芯层6415（其可以提供一个或多个波导元件）。波导6401可以包括设置在si3n4波导芯层6415的顶部上的sio2平面层6417。波导6401可以包括设置在sio2平面层6417的顶部上的多晶硅遮光层6419（其可以屏蔽杂散光）。波导6401可以包括设置在多晶硅遮光层6419的顶部上的sio2包覆窗口层6421。波导6401可以包括设置在sio2包覆窗口层6421的顶部上的铝网格层6423（其可以连接到接地）。
[0671]
为了保护飞机乘客免受空气传播的病毒（例如，但不限于，sars
‑
cov
‑
ii），需要提供对飞机的机舱中的空气的有效、实时的监测，以监测空气传播的病毒。
[0672]
根据本公开的各个实施例，可以在飞机机舱中部署空气传播生物气溶胶病毒传感器，而对飞行操作影响最小。在一些实施例中，空气传播生物气溶胶病毒传感器可以是插入设备的形式，该插入设备可以被添加到ac插座（例如，座椅底部附近的ac插座）以监测飞机
机舱的空气中的生物气溶胶。这样，可以通过实时监测和控制来提高飞行安全性。
[0673]
现在参照图66a、图66b、图66c和图66d，图示了示例样品测试设备6600。特别地，示例样品测试设备6600可以提供上述空气传播生物气溶胶病毒传感器。
[0674]
现在参照图66a，示例样品测试设备6600可以包括外壳部件6601。
[0675]
在一些实施例中，外壳部件6601可以包括多个气流开口元件6605，允许空气循环到样品测试设备6600中，本文描述了其细节。
[0676]
在一些实施例中，外壳部件6601可以包括设置在前表面上的电源插座元件6607。如上所述，样品测试设备6600可以插入ac插座中。当其他设备插入电源插座元件6607中时，电源插座元件6607可以将电力从ac插座传递到另一设备。
[0677]
现在参照图66b，示例样品测试设备6600可以包括基座部件6603。如图所示，外壳部件6601可以牢固地紧固到基座部件6603。
[0678]
如上所述，示例样品测试设备6600可以插入ac插座中。在图66b所示的示例中，基座部件6603可以包括电源插头元件6609。当电源插头元件6609插入ac插座中时，电力可以从ac插座流到样品测试设备6600，并且可以为样品测试设备6600供电。如上所述，外壳部件6601可以包括设置在前表面上的电源插座元件6607。在这种示例中，示例样品测试设备6600可以进一步将电力传递到插入电源插座元件6607中的另一设备。
[0679]
现在参照图66c，图示了示例样品测试设备6600的分解图。
[0680]
在一些实施例中，示例样品测试设备6600可以包括设置在基座部件6603的内表面上的鼓风机元件6611。在一些实施例中，鼓风机元件6611可以包括形成气流的一个或多个装置，诸如，但不限于，风扇。在一些实施例中，鼓风机元件6611可以位于对应于外壳部件6601上气流开口元件6605的位置的基座部件6603上。在这种示例中，当鼓风机元件6611通电并且在操作时，鼓风机元件6611可以形成气流，其中，空气可以通过气流开口元件6605流入样品测试设备6600中，在样品测试设备6600（本文描述了其细节）内行进，并且通过开口（例如，通过气流开口元件6605和/或另一开口）从样品测试设备6600离开。
[0681]
现在参照图66d，示出了基座部件6603的示例视图。
[0682]
如上所述，鼓风机元件6611可以设置在基座部件6603的内表面上。气溶胶采样器部件6613可以连接到鼓风机元件6611，以从空气中采样气溶胶。
[0683]
例如，气溶胶采样器部件6613可以提供隧道，该隧道允许空气从鼓风机元件6611流到示例波导6619上。在一些实施例中，气溶胶采样器部件6613可以形成电场，以将气溶胶结合或吸引到波导6619，类似于本文所描述的。
[0684]
在一些实施例中，光源6615可以通过集成光学部件6617将输入光提供给波导6619。
[0685]
类似于上面描述的，光源6615可以配置为产生、生成、发射和/或触发光（包括，但不限于，激光束）的产生、生成和/或发射。光源6615可以耦合到集成光学部件6617，并且光可以从光源6615行进到集成光学部件6617。类似于上面描述的，集成光学部件6617可以将光准直、偏振和/或耦合到波导6619。例如，集成光学部件6617可以设置在波导6619的顶表面上，并且可以引导光通过波导6619的输入开口。
[0686]
在一些实施例中，样品测试设备6600可以包括设置在波导6619的顶表面上的透镜部件6621。例如，透镜部件6621可以与波导6619的输出开口至少部分地重叠，使得从波导
6619离开的光可以通过透镜部件826。
[0687]
在一些示例中，透镜部件6621可以包括一个或多个光学成像透镜，诸如，但不限于具有（多个）球形表面的一个或多个透镜、具有（多个）抛物线表面的一个或多个透镜等。在一些示例中，透镜部件6621可以重定向和/或调节从波导6619离开朝着成像部件6623的光。在一些示例中，成像部件6623可以设置在基座部件6603的内表面上。
[0688]
类似于上面描述的，成像部件6623可以配置为检测干涉条纹图案。例如，成像部件6623可以包括一个或多个成像器和/或图像传感器（诸如集成式1d、2d或3d图像传感器）。图像传感器的各个示例可以包括，但不限于，接触图像传感器（cis）、电荷耦合器件（ccd）或互补金属氧化物半导体（cmos）传感器、光电探测器、一个或多个光学部件（例如，一个或多个透镜、滤光器、反射镜、分束器、偏振器等）、自动对焦电路系统、运动追踪电路系统、计算机视觉电路系统、图像处理电路系统（例如，配置为处理图像以便提高图像质量、减小图像大小、增加图像传输比特率等的一个或多个数字信号处理器）、验证器、扫描仪、照相机、任何其他合适的成像电路系统或其任何组合。
[0689]
在一些实施例中，成像部件6623可以电子耦合到传感器板元件6625。在一些实施例中，传感器板元件6625可以包括电路系统，诸如，但不限于，处理器电路系统、存储器电路系统和通信电路系统。
[0690]
例如，处理器电路系统可以经由总线与存储器电路系统通信，以传递数据/信息，包括由成像部件6623生成的数据。存储器电路系统是非暂时性的，并且可以包括例如一个或多个易失性和/或非易失性存储器。处理器电路系统可以执行本文描述的一种或多种示例方法，以基于由成像部件6623生成的数据来检测病毒的存在。
[0691]
在一些示例中，当处理器电路系统确定空气中存在病毒时，处理器电路系统可以生成警告信号。处理器电路系统可以通过总线将警告信号传递到通信电路系统，并且通信电路系统可以经由有线或无线方式（例如，wi
‑
fi）将警告信号传输到另一设备（例如，飞机上的中央控制器）。
[0692]
在一些实施例中，基于警告信号，可以采取一个或多个动作。例如，飞机上的中央控制器可以调节飞机中的气流以清除病毒。另外，或可替代地，中央控制器可以在显示器上显示警告消息，并且一个或多个飞行人员可以发起对飞机进行消毒和/或更换波导6619。
[0693]
尽管上面的描述提供了飞机内的样品测试设备6600的示例实施方式，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。在一些示例中，示例样品测试设备6600可以在其他环境和/或情况下实现。
[0694]
根据本公开的各个实施例，多通道波导可以同时测试多个流体样品以提供具有多个参考的准确结果，这可能需要高度同步地输送和控制多种流体到流体盖中。然而，提供多种流体的同步输送和控制在技术上可能有挑战性。例如，一些系统可以利用多个泵，其中，每个泵配置为将一种类型的流体（例如，测试用样品介质、参考用已知参考介质等）输送到一个流动通道中。为了同时将多种流体（诸如，样品介质和/或参考介质）输送到不同的通道，这种系统可能需要一个或多个连接到泵的分流器和/或缸体。然而，实现多个分流器和/或缸体的系统可能导致通道之间的流体（诸如，样品介质和/或参考介质）的非均匀输送，从而导致测试结果出现差异，并且为样品测试提供不可靠的解决方案。
[0695]
根据本公开的各个实施例，提供了一种单泵多通道射流系统。在一些实施例中，单
个泵连续地输送串行流过多个流动通道的缓冲溶液。在流体盖和流动通道板和波导之间形成每个流动通道。在一些实施例中，预加载多种流体（包括样品介质和参考介质）和/或将其注入到单泵多通道射流系统的阀。在一些实施例中，当进行样品介质的测试时，切换阀以将流体（诸如但不限于样品介质、参考介质等）插入通过流动通道的缓冲溶液的流中。在一些实施例中，基于用于切换不同的阀的定时来预先确定（多个）阀与（多个）流动通道之间的管道长度，使得每个流动通道将同时接收流体，从而提供（多个）更准确的结果，以用于测试和进一步的分析。
[0696]
这样，根据本公开的示例，示例单泵多通道射流系统可以在相同的压力、相同的温度下以相同的流速将缓冲溶液提供给所有通道。在一些实施例中，可以提供多个阀（每个阀通过缓冲回路连接到流动通道），用于将流体（诸如但不限于，样品介质、参考介质）注入到示例单泵多通道射流系统，这可以保证所有注入的流体的体积一致。在一些实施例中，通过基于在所述阀和流动通道之间的缓冲回路的长度来同步用于切换所述阀的定时，从而提供同时的流体感测以及分析准确度。
[0697]
现在参照图67a和图67b，图示了与示例阀6700相关联的示例配置。在图67a和图67b所示的示例中，示例阀是2配置六通阀。
[0698]
特别地，图67a图示了处于第一配置的示例阀6700，并且图67b图示了处于第二配置的示例阀6700。在一些实施例中，示例阀6700可以包括第一端口6701、第二端口6702、第三端口6703、第四端口6704、第五端口6705和第六端口6706。
[0699]
在图67a所示的示例中，当处于第一配置时，第一端口6701和第二端口6702在示例阀6700内连接。换句话说，当处于第一配置时，流体可以通过第一端口6701流入示例阀6700，并且通过第二端口6702流出示例阀6700，或可以通过第二端口6702流入示例阀6700并且通过第一端口6701流出示例阀6700。
[0700]
类似地，当处于第一配置时，第三端口6703和第四端口6704在示例阀6700内连接。换句话说，当处于第一配置时，流体可以通过第三端口6703流入示例阀6700，并且通过第四端口6704流出示例阀6700，或可以通过第四端口6704流入示例阀6700并且通过第三端口6703流出示例阀6700。
[0701]
类似地，当处于第一配置时，第五端口6705和第六端口6706在示例阀6700内连接。换句话说，当处于第一配置时，流体可以通过第五端口6705流入示例阀6700，并且通过第六端口6706流出示例阀6700，或可以通过第六端口6706流入示例阀6700并且通过第五端口6705流出示例阀6700。
[0702]
在图67b所示的示例中，当处于第二配置时，第一端口6701和第六端口6706在示例阀6700内连接。换句话说，当处于第二配置时，流体可以通过第一端口6701流入示例阀6700，并且通过第六端口6706流出示例阀6700，或可以通过第六端口6706流入示例阀6700并且通过第一端口6701流出示例阀6700。
[0703]
类似地，当处于第二配置时，第三端口6703和第二端口6702在示例阀6700内连接。换句话说，当处于第二配置时，流体可以通过第三端口6703流入示例阀6700，并且通过第二端口6702流出示例阀6702，或可以通过第二端口6702流入示例阀6700并且通过第三端口6703流出示例阀6700。
[0704]
类似地，当处于第二配置时，第五端口6705和第四端口6704在示例阀6700内连接。
换句话说，当处于第二配置时，流体可以通过第五端口6705流入示例阀6700，并且通过第四端口6700流出示例阀6700，或可以通过第四端口6704流入示例阀6700并且通过第五端口6705流出示例阀6700。
[0705]
在图67a和图67b所示的示例中，第一端口6701总是通过样品回路6708连接到第四端口6704，无论示例阀6700是处于第一配置（图67a）还是处于第二配置（图67b）。换句话说，当处于第一配置或第二配置时，流体可以通过样品回路6708流入第一端口6701，并且流出第四端口6704，或可以通过样品回路6708流入第四端口6704，并且流出第一端口6701。
[0706]
在一些实施例中，示例阀6700可以通过第二端口6702接收流体。
[0707]
例如，在图67a所示的第一配置中，第二端口6702可以连接到流体源，该流体源配置为将流体（例如但不限于，样品介质或参考介质）注入示例阀6700中。如上所述，在第一配置中，第二端口6702连接到第一端口6701，该第一端口6701又连接到样品回路6708。这样，流体可以流过样品回路6708并且到达第四端口6704。如上所述，在第一配置中，第四端口6704连接到第三端口6703。这样，流体可以通过第三端口6703离开阀6700。
[0708]
当示例阀6700处于第一配置时，在示例流体被注入到第二端口6702并且在样品回路6708中之后，示例阀6700可以切换到图67b所示的第二配置。如上所述，在第二配置中，第四端口6704连接到第五端口6705。在一些实施例中，第五端口6705可以通过缓冲回路从泵或从先前的流动通道接收缓冲溶液，本文描述了其细节。
[0709]
如上所述，第五端口6705连接到第四端口6704，该第四端口6704又连接到样品回路6708。这样，在示例阀6700切换到第二配置之后，将从第五端口接收到的缓冲溶液与第四端口6704处的样品回路6708中的示例流体混合。如上所述，在第二配置中，第四端口6704连接到第五端口6705。这样，流体可以通过第六端口6706离开示例阀6700，该第六端口6706可以连接到流动通道，本文描述了其细节。
[0710]
现在参照图68，图示了示例单泵多通道射流系统6800。
[0711]
在图68所示的示例中，示例单泵多通道射流系统6800包括泵6802，其将缓冲溶液输送到一个或多个流动通道，包括，但不限于，第一流动通道6808、第二流动通道6816
…
和最后的流动通道6824。在一些实施例中，示例单泵多通道射流系统6800的一个或多个流动通道串联连接。例如，第一流动通道6808通过图68所示的第二阀6812连接到第二流动通道6816。在一些实施例中，使用单个泵（而不是多个泵）提供了跨不同流动通道的相同流率的技术优势。
[0712]
在一些实施例中，示例单泵多通道射流系统可以包括一个或多个阀。在一些实施例中，一个或多个阀中的每一个可以将流动通道连接到泵，或可以连接两个流动通道。在图68所示的示例中，第一阀6804连接到泵6802和第一流动通道6808，第二阀6812连接到第一流动通道6808和第二流动通道6816，等等。
[0713]
在一些实施例中，为了操作图68所示的示例单泵多通道射流系统6800，可以通过泵6802将缓冲溶液提供给一个或多个流动通道（例如，第一流动通道6808、第二流动通道6816
……
最后的流动通道6824），并且可以通过一个或多个阀（例如，第一阀6804、第二阀6812
……
最后的阀6820）将示例流体（例如但不限于，样品介质或参考介质）提供给一个或多个流动通道（例如，第一流动通道6808、第二流动通道6816
……
最后的流动通道6824）。
[0714]
根据本公开的示例，提供了一种操作示例单泵多通道射流系统6800的示例方法。
[0715]
在一些实施例中，示例方法可以包括将示例单泵多通道射流系统6800的一个或多个阀（例如，第一阀6804、第二阀6812
……
最后的阀6820）切换到第一配置。如上所述，在第一配置中，阀的第五端口连接到阀的第六端口，而第一端口通过样品回路连接到第四端口。
[0716]
在一些实施例中，示例方法可以包括通过泵6802将缓冲溶液注入到第一阀6804。在一些实施例中，示例泵6802连接到第一示例阀6804的第五端口。在一些实施例中，第一阀6804的第六端口连接到第一流动通道6808。如上所述，在第一配置中，第一阀6804的第五端口连接到第一阀6804的第六端口。这样，缓冲溶液从示例泵6802流过第一阀6804，并且流到第一流动通道6808。
[0717]
如上所述，第一流动通道6808经由一个或多个部件连接到第二流动通道6816。在图68所示的示例中，第一流动通道6808连接到第一缓冲回路6810，该第一缓冲回路6810又连接到第二阀6812，该第二阀6812又连接到第二流动通道6816。在一些实施例中，第一缓冲回路6810的长度可以基于将第二阀6812从第一配置切换到第二配置的定时来确定，本文描述了其细节。
[0718]
类似于上面描述的，第二阀6812的第六端口连接到第二流动通道6816。如上所述，在第一配置中，第二阀6812的第五端口连接到第二阀6812的第六端口。这样，缓冲溶液从第一缓冲回路6810流过第二阀6812，并且流到第二流动通道6816。
[0719]
在一些实施例中，一组或多组阀和流动通道可以串联连接，使得缓冲溶液可以从示例泵6802通过各个流动通道流到最后的缓冲回路6818。类似于上面描述的，最后的缓冲回路6818连接到最后的阀6820，该最后的阀6820又连接到最后的流动通道6824。在一些实施例中，最后的流动通道6824是在示例单泵多通道射流系统6800的一系列流动通道中的最后的流动通道。
[0720]
在一些实施例中，当第一阀6804处于第一配置时，示例方法还包括通过第一阀6804的第二端口将第一流体（例如但不限于，样品介质或参考介质）提供给第一阀6804。如上所述，当第一阀6804处于第一配置时，第一阀6804的第二端口连接到第一阀6804的第一端口，并且第一阀6804的第一端口通过第一样品回路6806连接到第一阀6804的第四端口。这样，第一流体可以流入第一样品回路6806。
[0721]
另外，或可替代地，当第二阀6812处于第一配置时，示例方法还包括通过第二阀6812的第二端口将第二流体（例如但不限于，样品介质或参考介质）提供给第二阀6812。如上所述，当第二阀6812处于第一配置时，第二阀6812的第二端口连接到第二阀6812的第一端口，并且第二阀6812的第一端口通过第二样品回路6814连接到第二阀6812的第四端口。这样，第二流体可以流入第二样品回路6814。
[0722]
另外，或可替代地，当最后的阀6820处于第一配置时，示例方法还包括通过最后的阀6820的第二端口将最后的流体（例如但不限于，样品介质或参考介质）提供给最后的阀6820。如上所述，当最后的阀6820处于第一配置时，最后的阀6820的第二端口连接到最后的阀6820的第一端口，并且最后的阀6820的第一端口通过最后的样品回路6822连接到最后的阀6820的第四端口。这样，最后的流体可以流入最后的样品回路6822。
[0723]
在一些实施例中，示例方法还包括将第一阀6804从第一配置切换到第二配置。如上所述，在将第一阀6804从第一配置切换到第二配置之后，第一阀6804的第一端口不再连接到第一阀6804的第二端口。替代地，当第一阀6804处于第二配置时，第一端口连接到第一
阀6804的第六端口，并且第五端口连接到第一阀6804的第四端口。这样，在将第一阀6804切换到第二配置之后，缓冲溶液可以通过第五端口（当第一阀6804处于第二配置时，其连接到第四端口）连续地注入到第一阀6804。随后，缓冲溶液可以离开第四端口并且流过第一样品回路6806。
[0724]
如上所述，第一样品回路6806连接到第一端口并且可以容纳第一流体。缓冲溶液可以与第一流体结合并且流到第一端口。如上所述，当第一阀6804处于第二配置时，第一端口连接到第六端口，并且缓冲溶液可以通过第六端口离开第一阀6804。如上所述，第一阀6804的第六端口连接到第一流动通道6808，并且缓冲溶液和第一流体一起可以流过第一流动通道6808。
[0725]
如上所述，在缓冲溶液离开第一流动通道6808之后，缓冲溶液可以进一步流过第一缓冲回路6810。在一些实施例中，示例方法还包括将第二阀6812从第一配置切换到第二配置。
[0726]
如上所述，在将第二阀6812从第一配置切换到第二配置之后，第二阀6812的第一端口不再连接到第二阀6812的第二端口。替代地，当第二阀6812处于第二配置时，第一端口连接到第二阀6812的第六端口，并且第五端口连接到第二阀6812的第四端口。这样，在将第二阀6812切换到第二配置之后，缓冲溶液可以通过第五端口（当第二阀6812处于第二配置时，其连接到第四端口）从第一缓冲回路6810流到第二阀6812。随后，缓冲溶液可以离开第四端口并且流过第二样品回路6814。
[0727]
如上所述，第二样品回路6814连接到第一端口并且可以容纳第二流体。缓冲溶液可以与第二流体结合并且流到第一端口。如上所述，当第二阀6812处于第二配置时，第一端口连接到第六端口，并且缓冲溶液可以通过第六端口离开第二阀6812。如上所述，第二阀6812的第六端口连接到第二流动通道6816，并且缓冲溶液和第二流体一起可以流过第二流动通道6816。
[0728]
在一些实施例中，第一缓冲回路6810可以使得缓冲溶液和第一流体的混合物能够在缓冲溶液和第二流体的混合物进入第二流动通道6816的同时进入第一流动通道6808。在一些实施例中，第一缓冲回路6810可以防止第一流体与第二流体混合。为了实现上述目的，可以至少部分地基于第一阀6804从第一配置切换到第二配置的时间与第二阀6812从第一配置切换到第二配置的时间之间的时间段来计算第一缓冲回路6810的长度。例如，可以基于以下等式来计算第一缓冲回路6810的长度l：在以上示例中，t是第一阀6804从第一配置切换到第二配置的时间与第二阀6812从第一配置切换到第二配置的时间之间的时间段。q是通过泵6802注入缓冲溶液的流率。r是第一缓冲回路6810的半径。如上面的等式所示，第一缓冲回路6810的长度l等于流量的体积（在第一阀6804从第一配置切换到第二配置的时间与第二阀6812从第一配置切换到第二配置的时间之间的时间段期间）除以第一缓冲回路6810的截面积。在一些实施例中，第一缓冲回路6810的长度l防止已经与第一流体混合（并且离开第一流动通道6808）的缓冲溶液与第二流体相互作用（在第二阀6812从第一配置切换到第二配置之后），同时使缓冲溶液和第一流体的混合物能够在缓冲溶液和第二流体的混合物进入第二流动通道6816的同时进入
第一流动通道6808。
[0729]
在一些实施例中，示例单泵多通道射流系统6800还包括串联连接的一个或多个附加阀，并且示例方法还包括依次切换一个或多个附加阀中的每一个。
[0730]
例如，如图68所示，示例单泵多通道射流系统6800还包括最后的缓冲回路6818。最后的缓冲回路6818将倒数第二的（second
‑
to
‑
last）流动通道连接到最后的阀6820，并且最后的阀6820连接到最后的流动通道6824。在一些实施例中，示例方法还包括将最后的阀6820从第一配置切换到第二配置。如上所述，在将最后的阀6820从第一配置切换到第二配置之后，最后的阀6820的第一端口不再连接到最后的阀6820的第二端口。替代地，当最后的阀6820处于第二配置时，第一端口连接到最后的阀6820的第六端口，并且第五端口连接到最后的阀6820的第四端口。这样，在将最后的阀6820切换到第二配置之后，缓冲溶液可以通过第五端口（当最后的阀6820处于第二配置时，其连接到第四端口）从最后的缓冲回路6818流到最后的阀6820。随后，缓冲溶液可以离开第四端口并且流过最后的样品回路6822。如上所述，最后的样品回路6822连接到第一端口并且可以容纳最后的流体。缓冲溶液可以与最后的流体结合并且流到第一端口。如上所述，当最后的阀6820处于第二配置时，第一端口连接到第六端口，并且缓冲溶液可以通过第六端口离开最后的阀6820。如上所述，最后的阀6820的第六端口连接到最后的流动通道6824，并且缓冲溶液可以流过最后的通道6824。
[0731]
在一些实施例中，最后的缓冲回路6818可以使得缓冲溶液和倒数第二的流体的混合物能够在缓冲溶液和最后的流体的混合物进入最后的通道6824的同时进入倒数第二的流动通道。在一些实施例中，最后的缓冲回路6818可以防止倒数第二的流体与最后的流体混合。为了实现上述目的，可以至少部分地基于倒数第二的阀从第一配置切换到第二配置的时间与最后的阀6820从第一配置切换到第二配置的时间之间的时间段来计算最后的缓冲回路6810的长度。例如，可以基于以上等式来计算最后的缓冲回路6818的长度l。
[0732]
这样，根据本公开的各个实施例，示例单泵多通道射流系统6800使得能够将多种流体同步输送到它们对应的流动通道中。
[0733]
现在参照图69a和图69b，图示了示例多通道波导设备6900的示例视图。特别地，图69a图示了多通道波导设备6900的示例透视图，而图69b图示了多通道波导设备6900的示例分解图。
[0734]
如图69a和图69b所示，多通道波导设备6900可以包括固定到多通道波导6905的流体盖6907。在一些实施例中，多通道波导设备6900包括设置在隔热基座6903的顶表面上的多通道波导6905。在一些实施例中，多通道波导6905是基于上述波导的一个或多个示例。例如，多通道波导6905可以包括一个或多个样品通道和/或一个或多个参考通道，类似于上面描述的。在一些实施例中，隔热基座6903防止环境温度干扰多通道波导6905，类似于上述各种隔热部件。
[0735]
在图69a和图69b所示的示例中，流体盖6907通过一个或多个螺钉（诸如，但不限于，螺钉6909a、螺钉6909b、螺钉6909c、螺钉6909d）固定到多通道波导6905。例如，流体盖6907可以包括一个或多个螺纹孔（诸如，但不限于，螺纹孔6913a、螺纹孔6913c和螺纹孔6913d），并且一个或多个螺钉中的每一个可以穿过一个或多个螺纹孔，其中，螺纹孔的内部上的螺纹与螺钉的螺纹啮合。
[0736]
在一些实施例中，流动通道板6915可以位于流体盖6907和多通道波导6905之间。
特别地，流动通道板6915可以包括在流动通道板6915的表面上蚀刻的一个或多个沟槽。当流动通道板6915位于流体盖6907的下方时，流体盖6907的底表面和一个或多个沟槽形成一个或多个流动通道。当流动通道板6915位于多通道波导6905上时（例如，基于本文描述的一种或多种对准技术），一个或多个流动通道中的每一个可以位于多通道波导6905的样品通道之一或参考通道之一的上方。在一些实施例中，入口管和出口管可以连接到每个流动通道，使得样品介质、参考介质和/或缓冲溶液可以通过入口管流到每个流动通道，并且通过出口管从每个流动通道离开。
[0737]
例如，入口管6911a可以插入通过流体盖6907并连接到流动通道板6915上的流动通道的第一端，并且出口管6911b可以插入通过流体盖6907并连接到流动通道板6915上的流动通道的第二端。在该示例中，样品介质或参考介质可以从入口管6911a流过流动通道并且从出口管6911b离开。在一些实施例中，入口管6911a连接到阀的第六端口，类似于上面描述的。在一些实施例中，出口管6911b连接到缓冲回路，类似于上面描述的。
[0738]
另外，或可替代地，入口管6911c可以插入通过流体盖6907并连接到流动通道板6915上的流体通道的第一端，并且出口管6911d可以插入通过流体盖6907并连接到流动通道板6915上的流体通道的第二端。在该示例中，样品介质或参考介质可以从入口管6911c流过流动通道并且从出口管6911d离开。在一些实施例中，入口管6911c连接到阀的第六端口，类似于上面描述的。在一些实施例中，出口管6911d连接到缓冲回路（buffer loop），类似于上面描述的。
[0739]
另外，或可替代地，入口管6911e可以插入通过流体盖6907并连接到流动通道板6915上的流动通道的第一端，并且出口管6911f可以插入通过流体盖6907并连接到流动通道板6915上的流动通道的第二端。在该示例中，样品介质或参考介质可以从入口管6911e流过流动通道并且从出口管6911f离开。在一些实施例中，入口管6911e连接到阀的第六端口，类似于上面描述的。在一些实施例中，出口管6911f连接到缓冲回路，类似于上面描述的。
[0740]
现在参照图70a、图70b、图70c和图70d，图示了与示例流动通道板7000相关联的示例视图。特别地，图70a图示了流动通道板7000的示例透视图，图70b图示了流动通道板7000的示例顶视图，图70c图示了流动通道板7000的示例侧视图，并且图70d图示了流动通道板7000的另一示例侧视图。
[0741]
在图70a、图70b、图70c和图70d所示的示例中，示例流动通道板7000包括第一流动通道7002、第二流动通道7004和第三流动通道7006。如上所述，第一流动通道7002、第二流动通道7004和第三流动通道7006中的每一个形成在流动通道板7000的表面上的蚀刻沟槽与流体盖的底表面（示例流动通道板7000位于其下方）之间。
[0742]
如图70b所示，在一些实施例中，第一流动通道7002和/或第三流动通道7006可以具有16厘米的长度l2。在一些实施例中，第二流动通道7004可以具有21厘米的长度l1。在一些实施例中，示例流动通道板7000可以具有25.6厘米的长度l3。在一些实施例中，示例流动通道板7000可以具有5.3厘米的宽度w2。在一些实施例中，第一流动通道7002和第二流动通道7004之间的距离w1（和/或第二流动通道7004和第三流动通道7006之间的距离）为0.9厘米。在一些实施例中，一个或多个上述测量值可以是其他值。
[0743]
如图70c所示，在一些实施例中，流动通道的端部的直径d3为0.6厘米。在一些实施例中，直径d3可以是其他值。
[0744]
如图70d所示，在一些实施例中，每个流动通道的蚀刻深度d1为0.2厘米。在一些实施例中，流动通道板7000的宽度d2为0.5厘米。在一些实施例中，一个或多个上述测量值可以是其他值。
[0745]
现在参照图71和图72，提供了图示了示例测试结果的示例图。特别地，图71所示的图7100图示了包含噪声的示例原始信号，并且图72所示的图7200图示了已经去除了噪声的示例处理信号。
[0746]
如图71和图72所示，图示了来自三个流动通道的示例信号。例如，图71的曲线7101图示了由示例成像部件基于在第一流动通道中检测到样品介质或参考介质而生成的示例原始信号，并且图72的曲线7202图示了基于来自第一流动通道的原始信号的示例处理信号。作为另一示例，图71的曲线7103图示了由示例成像部件基于在第二流动通道中检测到样品介质或参考介质而生成的示例原始信号，并且图72的曲线7204图示了基于来自第二流动通道的原始信号的示例处理信号。作为另一示例，图71的曲线7105图示了由示例成像部件基于在第三流动通道中检测到样品介质或参考介质而生成的示例原始信号，并且图72的曲线7206图示了基于来自第三流动通道的原始信号的示例处理信号。
[0747]
在图71和图72中所示的示例中，三个通道的示例可以允许使用至少第一参考介质作为阴性参考（例如，蒸馏水）和第二参考介质作为阳性参考（例如，靶向病毒替代品）来测试样品介质。例如，样品介质、第一参考介质和第二参考介质可以分别是第一流体、第二流体和第三流体，其可以分别注入到单泵多通道射流系统的第一阀、第二阀和第三阀。可以使用泵将缓冲溶液注入到单泵多通道射流系统中。
[0748]
在一些实施例中，在切换阀之后，三种不同的流体（例如，一种样品介质和两种参考介质）可以行进通过三个流动通道。在一些实施例中，来自三个流动通道的信号可以用于基于利用阴性参考和阳性参考的处理来定量地提供测试结果。当在相同条件下执行多通道测试时，可以通过处理来自不同通道的信号来抵消常见的噪声和变化（诸如感测系统的热、结构变化和漂移），如图72的图7200所示。
[0749]
尽管上面的描述提供了一些使用三个流动通道的示例，但是要注意，本公开的范围不限于上面的描述。例如，在一些实施例中，单个流动通道可以在示例流动通道板中实现，并且单个流动通道可以被定位在波导的顶部上以覆盖波导中的一个或多个样品通道和/或一个或多个参考通道。在一些实施例中，更多的流动通道可以设置有不同的目标替代品，以在一个测试中具有多个结果。在一些实施例中，可以在每个通道中设置多个传感器以提供纠错和降噪。在一些实施例中，可以添加掩埋感测区域以提供绝对参考，从而利用来自周围环境的信号来补偿传感器信号变化。
[0750]
如上所述，根据本公开的实施例的示例样品测试设备可以实现将激光束发射到波导的光源。注意，基于光波导的设备正在从生物传感到量子计算，到通信和数据处理的各种应用中找到用途。在这些应用中的一些应用中，波导是系统的永久部分。但是在其他情况下，尤其是在生物感测应用中，它们可能需要是可移除的和一次性的，这带来了一些技术挑战，因为在可以使用激光之前，通常必须将激光正确地耦合到波导中。将激光正确地耦合到波导通常需要将波导与激光器的焦点（或光已经受到约束的光纤或另一波导）对准在几微米内。这种要求可能超出机械零件的机械加工或制造所能达到的公差。
[0751]
这样，在将波导插入系统后，波导需要与光源主动对准。然而，手动对准可能是耗
时的并且需要熟练的操作员。此外，与正常使用相关联的各种冲击和振动（例如，将设备放在桌上、用肘撞击桌子、附近运行的大声机器）可以使波导相对于光源移动至少几微米，从而需要重复对准过程。
[0752]
根据本公开的各个实施例，提供了一种激光对准系统，其提供了激光到波导的自动对准。例如，本公开的各个实施例可以包括特征，其可以将信号提供给自动对准系统，即使当激光源最初与波导严重不对准时。本公开的各个实施例可以允许通过提供反馈信号（其可以用于校正漂移）在对准期间使用成本较低的致动器（其可能随时间漂移）。
[0753]
本公开的各个实施例可以提供相对于其他系统的各种技术优势，包括，但不限于，提供反馈，即使当激光器与波导严重不对准时。本公开的各个实施例与在连续主动伺服控制过程中使用的便宜的高漂移致动器兼容。
[0754]
在本公开的各个实施例中，提供了一种示例方法。该示例方法可以包括在波导芯片上图案化至少一些光学特征，以及在其中安装有波导芯片的保持器上图案化一些光学特征。在一些实施例中，当激光源在光学特征之一上发射激光时，光学特征可以引起激光的重定向（例如，仅高空间频率或低空间频率光被重定向）和/或改变其特性（例如，光强度的变化）。在一些实施例中，如上所述的成像部件（诸如照相机像素阵列或一个或多个光电二极管）可以被定位在特定位置处以检测激光。在一些实施例中，照相机像素阵列或一个或多个光电二极管可以将检测到的激光转换成信号，该信号可以被传输到处理器。基于信号，处理器可以将控制信号发送到致动器或马达以移动光源，使得其与波导正确对准（另外，或可替代地，以移动波导，使得其与光源正确对准）。
[0755]
例如，基于信号，处理器可以将控制信号发送到致动器或马达，以指示光源应在“水平”尺寸上（例如，在波导芯片的平面中）移动哪个方向。在一些实施例中，可以将激光从图案化到波导本身中的光栅耦合器重定向，使得即使激光源最初在水平维度上远远不对准，也可以将激光源与通向光栅耦合器的波导重新对准。在一些实施例中，光栅耦合器可以将这些激光竖直重新定向到照相机像素阵列或一个或多个光电二极管上，并且当激光源与波导芯片的一侧对准时相较于当激光源与波导芯片的另一侧对准时，所得信号不同。这样，由照相机像素阵列或一个或多个光电二极管生成的信号可以指示激光源（或波导芯片）需要以哪种方式移动以正确地对准（例如，与配置为接收激光并且将其引导到波导芯片的输入耦合器对准）。
[0756]
另外，或可替代地，在“竖直”尺寸上（例如，在垂直于波导芯片的平面中），与安装件的在芯片下方的部分而不是安装件的在芯片上方的部分不同地将信号反射到一个或多个光电二极管或照相机像素阵列上。
[0757]
现在参照图73a、图73b和图73c，图示了示例图，其图示了在竖直维度上将激光源与波导芯片对准的示例方法。特别地，图73a、图73b和图73c所示的示例方法可以基于由照相机像素阵列检测到的信号在竖直方向上将激光源与波导芯片对准。在一些实施例中，本文所示的示例可以提供许多技术优势，包括，但不限于，提供针对背景光污染的稳固对准，适应激光强度变化和避免来自寄生反射或散射的干扰。
[0758]
在图73a、图73b和图73c所示的示例中，图示了波导安装件7301、包括多个层（例如，第一层7303和第二层7305）的波导芯片以及流体盖7307。在一些实施例中，波导芯片安装在波导安装件7301的顶表面上。在一些实施例中，流体盖7307安装在波导芯片的顶表面
上。在一些实施例中，第二层7305安装在第一层7303的顶表面上。
[0759]
在一些实施例中，波导安装件7301和波导芯片可以具有不同的反射激光的反射率。例如，波导安装件7301可以具有95%的反射率。另外，或可替代地，波导芯片的第一层7303可以包括硅并且具有40%的反射率。另外，或可替代地，波导芯片的第二层7305可以包括具有4%的反射率的氧化硅。
[0760]
现在参照图73a，在一些实施例中，示例方法可以包括将激光源7309瞄准波导安装件7301。特别地，激光源7309可以发射激光，并且激光可以行进通过分束器7311和准直仪7313，类似于上面描述的。由于将激光源7309瞄准波导安装件7301，并且波导安装件7301具有95%的反射率，波导安装件7301可以将激光反射回到分束器7311，并且分束器7311在朝向成像部件7317（例如，照相机像素阵列）的竖直维度上向上重定向激光。
[0761]
在一些实施例中，示例方法可以包括基于使分束器7311翻倒和/或倾斜最大化由成像部件3717检测的激光的亮度。
[0762]
在一些实施例中，示例方法可以包括引起激光源7309在竖直维度上向上移动。在图73a所示的示例中，激光源7309、分束器7311和准直仪7313被固定在激光壳体7315内并且彼此对准。在一些实施例中，激光壳体7315可移动地位于竖直支撑壁7321上。例如，激光壳体7315可以附接到一个或多个滑动机构（例如，上述滑块/轨道机构），并且激光壳体7315在一个或多个滑动机构上的位置由一个或多个致动器或马达控制（例如，致动器或马达可以控制滑块在轨道上的位置）。如上所述，致动器或马达由处理器控制，并且示例方法可以包括将控制信号从处理器传输到致动器或马达，使得激光源7309在竖直维度上向上移动。
[0763]
在一些实施例中，一个或多个水平支撑壁（例如，水平支撑壁7319和水平支撑壁7323）设置在竖直支撑壁7321的内表面上。在图73a、图73b和图73c所示的示例中，成像部件7317安装在水平支撑壁7319上。
[0764]
在一些实施例中，该示例方法可以包括通过处理器使激光源或从其折射或反射的光学元件在竖直维度上移动，直到检测到来自表面的背反射功率的变化。在一些实施例中，波导嵌入其中的电介质的特征反射率可用作指示激光何时入射到该膜上的信号。例如，随着激光源7309继续在竖直维度上向上移动，由激光源7309发射的激光到达第一层7303。如上所述，与波导安装件7301的95%的反射率相比，第一层7303具有40%的反射率。这样，随着激光源7309在竖直维度上从瞄准波导安装件7301向上移动到瞄准第一层7303，由成像部件7317接收到的光变得更暗。
[0765]
在一些实施例中，随着激光源7309继续在竖直维度上向上移动时，由激光源7309发射的激光到达第二层7305，如图73b所示。如上所述，与第一层7303的40%的反射率相比，第二层7305具有4%的反射率。这样，随着激光源7309在竖直维度上从瞄准第一层7303向上移动到瞄准第二层7305，由成像部件7317接收到的光变得更暗。
[0766]
在一些实施例中，一旦由激光源7309发射的激光到达第二层7305，成像部件7317可以检测由于来自在第二层7305处蚀刻的光栅耦合器的反射激光而引起的光栅耦合器光斑。在一些实施例中，来自光栅耦合器的反射激光行进通过安装在成像部件7317上的准直仪7316，从而形成由成像部件7317检测到的一个或多个光栅耦合器光斑。
[0767]
在一些实施例中，一旦成像部件检测到一个或多个光栅耦合器光斑，示例方法还包括引起激光源7309的竖直移动停止，并且发起激光源7309的水平移动。在一些实施例中，
一旦出现一个或多个光栅耦合器光斑，处理器可以确定激光源7309在竖直维度上正确对准，并且可以开始在水平维度上进行激光源的对准。至少结合图74、图75a和图75b进一步描述与水平维度上的对准相关联的细节。
[0768]
在一些实施例中，当激光源7309在竖直维度上连续向上移动时，激光源7309可能会无意中从瞄准第二层7305移动到瞄准流体盖7307，如图73c所示。在一些实施例中，流体盖7307可以包括表面上的附加光栅。当激光源7309朝向流体盖7307发射激光时，成像部件7317可以检测由于激光被流体盖7307的表面上的附加光栅重定向而引起的附加光斑。在一些实施例中，这些附加光斑出现在与激光瞄准第二层7305时由成像部件检测到的光栅耦合器光斑不同并且远离其的位置处。基于这些位置，处理器可以确定激光源7309已经向上移动并通过了第二层7305，并且可能导致激光源7309在竖直维度上向下移动。
[0769]
现在参照图74，图示了示例波导芯片7402的示例俯视图7400。特别地，示例俯视图7400图示了示例波导芯片7402上的示例光栅耦合器图案，其可以促进激光源在上述水平维度上的对准。
[0770]
在图74所示的示例中，示例波导芯片7402可以包括光学通道7404，其对应于在激光源正确对准时激光源应瞄准的正确通道（例如，波导的样品通道或参考通道）。在一些实施例中，流体盖7405可以设置在示例波导芯片7402的顶表面上。
[0771]
在一些实施例中，示例波导芯片7402可以包括一个或多个附加对准通道，诸如，但不限于，对准通道7406、对准通道7408、对准通道7410、对准通道7412、对准通道7414和对准通道7416。
[0772]
在一些实施例中，每个对准通道可以包括在对准通道上蚀刻的一个或多个光栅耦合器（例如，对准通道7406的光栅耦合器7418）。在一些实施例中，每个光栅耦合器以特定的空间频率重定向激光。如上所述，重定向的激光可进一步形成成像部件所检测到的一个或多个光栅耦合器光斑。这样，基于检测到的光栅耦合器光斑的空间频率，处理器可以导致激光源在水平维度上移动，使得激光源与波导芯片正确对准。
[0773]
在图74所示的示例中，光学通道7404可以将波导芯片7402分成两个侧面：在光学通道7404的第一侧面上蚀刻一个或多个对准通道（包括对准通道7406、对准通道7408、对准通道7410），而在光学通道7404的第二侧面上蚀刻一个或多个对准通道（包括对准通道7412、对准通道7414、对准通道7416）。在一些实施例中，在光学通道7404的第一侧面上蚀刻的对准通道可以包括光栅耦合器，该光栅耦合器以与来自从光学通道7404在第二侧面上蚀刻的对准通道的光栅耦合器重定向激光的空间频率不同的空间频率重定向激光。
[0774]
例如，对准通道7406、对准通道7408、对准通道7410可以包括以低空间频率重定向激光的光栅耦合器，并且对准通道7412、对准通道7414、对准通道7416可以包括以高空间频率重定向激光的光栅耦合器。
[0775]
现在参照图75a和图75b，图示了示例图，其图示了在水平维度上将激光源与波导芯片对准的示例方法。特别地，图75a和图75b所示的示例方法可以基于由照相机像素阵列检测到的信号在水平维度上将激光源与波导芯片对准。
[0776]
类似于上面结合图74描述的波导7402，图75a和图75b所示的波导芯片7503可以包括光学通道7511，其对应于在激光源正确对准时激光源应瞄准的正确通道（例如，波导的样品通道或参考通道）。示例波导芯片7503可以包括一个或多个附加对准通道，诸如，但不限
于，位于光学通道7511的第一侧面上的对准通道7505、对准通道7507和对准通道7509以及位于光学通道7511的第二侧面上的对准通道7513、对准通道7515和对准通道7517。
[0777]
类似于上面描述的，对准通道7505、对准通道7507和对准通道7509可以以高空间频率重定向激光，而对准通道7513、对准通道7515和对准通道7517可以以低空间频率重定向激光。在一些实施例中，对准通道7505、对准通道7507和对准通道7509、对准通道7513、对准通道7515和对准通道7517中的每一个可以以不同的空间频率重定向激光。在一些实施例中，对准通道7505、对准通道7507和对准通道7509、对准通道7513、对准通道7515和对准通道7517中的每一个可以以不同的空间频率重定向激光。
[0778]
在一些实施例中，示例方法可以包括使激光源或从其折射或反射的光学元件在由从形成在一个或多个波导中的光栅衍射到目标区域的任一侧的光的图案所指示的方向上在水平维度上移动，以耦合到主功能波导或波导的主通道中。在一些实施例中，光栅的位置或空间频率在目标区域的一侧与另一侧不同，如本文所述。例如，激光源7501可以通过致动器或马达在水平维度上移动，并且成像部件可以检测上述一个或多个光栅耦合器光斑。例如，当成像部件检测到具有高空间频率的一个或多个光栅耦合器光斑时，处理器可以确定激光源7501已经向左侧移动得太远，并且可以使激光源7051向右侧移动，如图75a所示。如本文所使用的，相对的“左”和“右”侧是基于从激光源7501朝向波导芯片7503的激光的方向观察的。作为另一示例，当成像部件检测到具有低空间频率的一个或多个光栅耦合器光斑时，处理器可以确定激光源7501已经向右侧移动得太远，并且可以使激光源7501向左侧移动，如图75b所示。在一些实施例中，对准通道7505、对准通道7507和对准通道7509、对准通道7513、对准通道7515和对准通道7517中的每一个可以以不同的空间频率重定向激光。 在这样的实施例中，处理器可以基于检测到的空间频率来确定激光源7501的位置，并且可以使激光源7501相应地移动。在一些实施例中，处理器可使激光源在水平维度上连续移动，直到激光源7501在水平维度上正确对准。
[0779]
现在参照图76a、图76b和图76c，图示了示例图，其图示了在竖直维度上将激光源与波导芯片对准的示例方法。特别地，图76a、图76b和图76c所示的示例方法可以基于由一个或多个光电二极管检测到的信号在竖直方向上将激光源与波导芯片对准。
[0780]
在图76a、图76b和图76c所示的示例中，图示了波导安装件7601、包括多个层（例如，第一层7603和第二层7605）的波导芯片以及流体盖7607。在一些实施例中，波导芯片安装在波导安装件7601的顶表面上。在一些实施例中，流体盖7607安装在波导芯片的顶表面上。在一些实施例中，第二层7605安装在第一层7603的顶表面上。
[0781]
在一些实施例中，波导安装件7601和波导芯片可以具有不同的反射激光的反射率。例如，波导安装件7601可以具有95%的反射率。另外，或可替代地，波导芯片的第一层7603可以包括硅并且具有40%的反射率。另外，或可替代地，波导芯片的第二层7605可以包括具有4%的反射率的氧化硅。
[0782]
现在参照图76a，在一些实施例中，示例方法可以包括将激光源7609瞄准波导安装件7601。特别地，激光源7609可以发射激光，并且激光可以行进通过分束器，类似于上面描述的。由于将激光源7609瞄准波导安装件7601，并且波导安装件7601具有95%的反射率，波导安装件7601可以基于分束器7611来反射激光，并且分束器7611在朝向光电二极管7616的竖直维度上向上重定向激光。
[0783]
在一些实施例中，示例方法可以包括引起激光源7609在竖直维度上向上移动。在图76a所示的示例中，激光源7609和分束器7611被固定在激光壳体7315内并且彼此对准。在一些实施例中，激光壳体7615可移动地位于竖直支撑壁7621上。例如，激光壳体7615可以附接到一个或多个滑动机构（例如，上述滑块/轨道机构），并且激光壳体7615在一个或多个滑动机构上的位置由一个或多个致动器或马达控制（例如，致动器或马达可以控制滑块在轨道上的位置）。如上所述，致动器或马达由处理器控制，并且示例方法可以包括将控制信号从处理器传输到致动器或马达，使得激光源7609在竖直维度上向上移动。
[0784]
在一些实施例中，一个或多个水平支撑壁（例如，水平支撑壁7619和水平支撑壁7623）设置在竖直支撑壁7621的内表面上。在图76a、图76b和图76c所示的示例中，一个或多个光电二极管7614安装在水平支撑壁7619上。
[0785]
在一些实施例中，随着激光源7609继续在竖直维度上向上移动，由激光源7609发射的激光到达第一层7603。如上所述，第一层7603具有40%的反射率（与波导安装件7601的95%的反射率相比）。这样，随着激光源7609在竖直维度上从瞄准波导安装件7601向上移动到瞄准第一层7603，由光电二极管7616接收到的光变得更暗。
[0786]
在一些实施例中，随着激光源7609继续在竖直维度上向上移动，由激光源7609发射的激光到达第二层7605，如图76b所示。如上所述，与第一层7603的40%的反射率相比，第二层7605具有4%的反射率。这样，随着激光源7609在竖直维度上从瞄准第一层7603向上移动到瞄准第二层7605，由发光二极管7616接收到的光变得更暗。
[0787]
在一些实施例中，处理电路系统可以基于检测到的反射率来确定激光源7609正瞄准第二层7605。
[0788]
现在参照图77，图示了示例图7700。特别地，示例图7700图示了背反射信号功率（例如，如图76a至图76c所示的光电二极管7616所检测到的）与激光源（例如，激光源7609）在竖直维度上的位置之间的示例关系。
[0789]
在示例图7700中，背反射信号功率的示例阈值被设置为4%，其对应于第二层的反射率。在一些实施例中，可以通过将由光电二极管检测到的光信号的功率除以由激光源发射的光的功率来计算背反射信号功率。在一些实施例中，功率监测二极管被实现以区分激光功率变化和反射率变化。
[0790]
在一些实施例中，当检测到的背反射信号功率高于4%时，处理器可以使激光源在竖直维度上向上移动（如图76a所示）。当检测到的背反射信号功率低于4%时，处理器可以使激光源在竖直维度上向下移动（如结合至少图76c进一步详细描述的）。在一些实施例中，当检测到的背反射信号功率为大约4%（例如，在15 μm内）时，处理器确定激光源在竖直方向上正确对准。
[0791]
返回参照图76b，在一些实施例中，一旦处理器确定激光源7609瞄准第二层7605，示例方法还包括引起激光源7609的竖直移动停止，并且发起激光源7609的水平移动。在一些实施例中，处理器可以确定激光源7609在竖直维度上正确地对准，并且可以开始激光源在水平维度上的对准。至少结合图78、图79a和图79b进一步描述与水平维度上的对准相关联的细节。
[0792]
在一些实施例中，当激光源7609在竖直维度上连续向上移动时，激光源7609可能会无意中从瞄准第二层7605移动到瞄准流体盖7607，如图76c所示。在一些实施例中，流体
盖7607可以具有低反射率，并且光电二极管7616可能几乎检测不到反射光，从而指示低于阈值的背反射信号功率，如图77所示。在该示例中，处理器可以确定激光源7609已经过于向上移动并通过了第二层7605，并且可以使激光源7609在竖直维度上向下移动。
[0793]
现在参照图78，提供了示例波导芯片7802的示例俯视图7800。特别地，示例俯视图7800图示了示例波导芯片7802上的示例光栅耦合器图案，其可以促进如上所述的激光源在水平维度上的对准。
[0794]
在图78所示的示例中，示例波导芯片7802可以包括光学通道7804，其对应于在激光源正确对准时激光源应瞄准的正确通道（例如，波导的样品通道或参考通道）。在一些实施例中，流体盖7805可以设置在示例波导芯片7802的顶表面上。
[0795]
在一些实施例中，示例波导芯片7802可以包括一个或多个附加对准通道，诸如，但不限于，对准通道7806、对准通道7808、对准通道7810、对准通道7812、对准通道7814和对准通道7816。在一些实施例中，每个对准通道可以包括在对准通道上蚀刻的一个或多个光栅耦合器（例如，对准通道7806的光栅耦合器7818）。
[0796]
在图78所示的示例中，光学通道7804可以将波导芯片7802分成两个侧面：在光学通道7804的第一侧面上蚀刻一个或多个对准通道（包括对准通道7806、对准通道7808、对准通道7810），而在光学通道7804的第二侧面上蚀刻一个或多个对准通道（包括对准通道7812、对准通道7814、对准通道7816）。在一些实施例中，在光学通道7804的第一侧面上蚀刻的对准通道可以包括光栅耦合器，该光栅耦合器以与在光学通道7804的第二侧面上的对准通道中光栅耦合器相应的位置不同地位于它们相应的对准通道中。
[0797]
例如，对准通道7806、对准通道7808和对准通道7810可以包括光栅耦合器，与光栅耦合器在对准通道7812、对准通道7814和对准通道7816中的位置相比，所述光栅耦合器被定位为更靠近激光源。如上所述，每个光栅耦合器可以重定向激光（，在竖直维度上向上）。在一些实施例中，一个或多个光电二极管位于每个光栅耦合器上方，以接收来自每个光栅耦合器的反射激光。在一些实施例中，基于一个或多个光电二极管中的哪一个检测反射激光，处理器可以在水平维度上对准激光源。
[0798]
现在参照图79a和图79b，图示了示例图，其图示了在水平维度上将激光源与波导芯片对准的示例方法。特别地，图79a和图79b所示的示例方法可以基于由一个或多个光电二极管检测到的信号在水平维度上将激光源与波导芯片对准。
[0799]
类似于上面结合图78描述的波导7802，图79a和图79b所示的波导芯片7903可以包括光学通道7911，其对应于在激光源正确对准时激光源应瞄准的正确通道（例如，波导的样品通道或参考通道）。示例波导芯片7903可以包括一个或多个附加对准通道，诸如，但不限于，位于光学通道7911的第一侧面上的对准通道7905、对准通道7907和对准通道7909以及位于光学通道7911的第二侧面上的对准通道7913、对准通道7915和对准通道7917。
[0800]
如图79a和图79b所示，与对准通道7913、对准通道7915和对准通道7917的光栅耦合器的位置相比，对准通道7905、对准通道7907和对准通道7909的光栅耦合器被定位为更靠近激光源7901。在一些实施例中，一个或多个光电二极管可以位于对准通道7905、对准通道7907和对准通道7909的光栅耦合器的上方，并且一个或多个光电二极管可以位于对准通道7913、对准通道7915和对准通道7917的光栅耦合器的上方。
[0801]
在一些实施例中，激光源7901可以通过致动器或马达在水平维度上移动，并且一
个或多个光电二极管可以检测上述一个或多个信号。例如，当位于对准通道7907的光栅耦合器的上方的一个或多个光电二极管检测到反射激光时，处理器可以确定激光源7901已经向左侧移动得太远，并且可以使激光源7051向右侧移动，如图79a所示。如本文所使用的，相对的“左”和“右”侧是基于从激光源7901朝向波导芯片7903的激光的方向观察的。作为另一示例，当位于对准通道7913的光栅耦合器的上方的一个或多个光电二极管检测到反射激光时，处理器可以确定激光源7901已经向右侧移动得太远，并且可以使激光源7901向左侧移动，如图79b所示。在一些实施例中，基于光电二极管中没有一个检测到任何反射激光，处理器可以使激光源在水平维度上连续移动，直到激光源7901正确地对准为止。
[0802]
在一些实施例中，提供了一种将激光源与波导芯片对准的示例方法。在一些实施例中，当在竖直维度或水平维度上将激光源与波导对准时，致动器或马达可以使激光源在由处理器确定的方向上采取大约100 μm的移动步长，并且当基于上述示例满足阈值时（例如，当空间频率变化时或当光电二极管检测到反射光时）停止。在一些实施例中，本公开的示例可以接合微调控制马达。另外，或可替代地，当在竖直维度或水平维度上将激光源与波导对准时，致动器或马达可以使激光源在由处理器确定的方向上连续扫掠，直到超过目标阈值为止。一旦超过目标阈值，处理器可以使激光源在相反的方向上移动，直到再次超过目标阈值。这个过程可以重复以确定用于对准激光源的最佳位置（例如，超过目标阈值的确切位置）。
[0803]
与样品测试相关联的许多技术挑战之一（例如，当测试收集到的样品中是否存在病毒时）是假阴性或假阳性读数。例如，在抗原或分子测试中，需要标识和消除假阴性读数。当样品的测试结果（例如，通过拭子或呼吸/气溶胶采样设备收集）为阴性时，确定结果是否为阴性可能很有挑战性，因为收集的样品中没有病毒含量，或者是否因为已经收集到的样品的数量不足。
[0804]
本公开的各个实施例可以克服上述挑战。例如，在用于病毒测试的呼吸气溶胶的样品收集期间，收集到的样品可以包括一种或多种天然存在于呼吸气溶胶中的蛋白质、生物化学物质或酶，不管是否存在病毒含量（例如，不管呼吸气溶胶是否会被病毒传染）。可以分析收集到的样品中这类蛋白质、生物化学物质和/或酶的浓度水平，这可以为确定是否已经收集到足够量的样品提供基础。这样，本公开的各个实施例可以减少或消除报告假阴性结果的可能性。
[0805]
现在参照图80，图示了示例图8000。特别地，示例图8000图示了样品介质在箭头8008所示的方向上流过波导的流动通道8002。例如，波导可被配置为接收包括生物含量的非病毒指示物和生物含量的病毒指示物的样品介质。
[0806]
在一些实施例中，收集到的样品介质不仅可以包括生物含量的病毒指示物8004，而且可以包括生物含量的非病毒指示物8006。在本公开中，术语“生物含量的病毒指示物”是指收集到的样品中的蛋白质/生物化学物质/酶，其指示样品测试设备要检测的生物含量在收集到的样品中的存在。生物含量的病毒指示物的示例可以包括，但不限于，样品测试设备要检测的病毒、与样品测试设备要检测的病毒相关联的蛋白质片段和/或与病毒状态或状况相关联的生物标记。术语“生物含量的非病毒指示物”是指始终存在于收集到的样品中的蛋白质/生物化学物质/酶，不管样品测试设备要检测的生物含量是否存在于收集到的样品中。生物含量的非病毒指示物的示例可以包括，但不限于，总是存在于呼气呼吸中的某些
氨基酸、某些挥发性有机化合物等。
[0807]
现在参照图81，图示了示例方法8100。特别地，示例方法8100图示了利用最小可行浓度的蛋白质、生物化学物质和/或酶来确定是否已经收集了足够数量的样品。一旦确认收集到的样品中的最小浓度，就可以确定已经收集了足够数量的样品来进行准确的测试。
[0808]
示例方法8100从步骤/操作8101开始并且进行到步骤/操作8103。在步骤/操作8103处，示例方法8100包括检测收集到的样品中的生物含量的非病毒指示物和/或确定收集到的样品中生物含量的非病毒指示物的浓度水平。
[0809]
在一些实施例中，示例方法8100可以实现根据本公开的各种样品测试设备以检测收集到的样品中的生物含量的非病毒指示物。例如，可以将收集到的样品提供给本文描述的流动通道。在一些实施例中，流动通道可以配置为检测生物含量的非病毒指示物的浓度水平。作为示例，流动通道可以检测到收集到的样品在收集到的样品中包括0.5质量/毫升的生物含量的非病毒指示物。
[0810]
返回参照图81，在步骤/操作8105处，示例方法8100包括确定生物含量的非病毒指示物的浓度水平是否满足阈值。
[0811]
在一些实施例中，可以基于要测试的生物含量的非病毒指示物和/或生物含量的病毒指示物来确定阈值。例如，如果一种生物含量的非病毒指示物通常在收集到的样品中具有1质量/毫升的浓度水平，则可以将阈值设置为1质量/毫升。作为另一示例，如果检测一种生物含量的病毒指示物要求生物含量的非病毒指示物处于至少2质量/毫升的浓度水平，则可以基于2质量/毫升的浓度水平调节阈值。
[0812]
在一些实施例中，可以基于收集多个样品并计算样品中生物含量的非病毒指示物的平均值或平均浓度水平来确定阈值。在一些实施例中，可以以其他方式确定阈值。
[0813]
返回参照图81，如果在步骤/操作8105处，生物含量的非病毒指示物的浓度水平满足阈值，则示例方法8100进行到步骤/操作8107。在步骤/操作8107中，示例方法8100包括检测生物含量的病毒指示物的数量。
[0814]
从以上示例继续，如果阈值为0.2质量/毫升，并且在步骤/操作8103处检测到的生物含量的非病毒指示物的浓度水平为0.5质量/毫升，则生物含量的非病毒指示物的浓度水平满足阈值。换句话说，已经收集到足够数量的样品以确保准确的测试。
[0815]
在一些实施例中，示例方法8100可以实现根据本公开的各种样品测试设备以检测收集到的样品中的生物含量的病毒指示物的数量。例如，可以将收集到的样品提供给本文描述的流动通道。在一些实施例中，流动通道可以配置为检测生物含量的病毒指示物的浓度水平。
[0816]
返回参照图81，如果在步骤/操作8105处，生物含量的非病毒指示物的数量不满足阈值，则示例方法8100进行到步骤/操作8109。在步骤/操作8109处，示例方法8100包括传输警告信号。
[0817]
从以上示例继续，如果阈值为1质量/毫升，并且在步骤/操作8103处检测到的生物含量的非病毒指示物的浓度水平为0.5质量/毫升，则生物含量的非病毒指示物的浓度水平不满足阈值。换句话说，还未收集到足够数量的样品以确保准确的测试。
[0818]
在一些实施例中，警告信号可以由处理器生成并且被传输到显示设备（诸如，但不限于，计算机显示器）。例如，警告信号可以使显示设备显示消息，以警告用户还未收集到足
够数量的样品和/或测试结果可能不准确。在一些实施例中，用户可以丢弃收集到的样品，并且可以发起新样品的收集。
[0819]
返回参照图81，在步骤/操作8107和/或步骤/操作8109之后，示例方法8100结束于步骤/操作8111。
[0820]
现在参照图82，图示了示例方法8200。特别地，示例方法8200图示了利用生物含量的非病毒指示物的浓度水平来估算不同的收集到的样品中生物含量的病毒指示物的比较浓度水平。
[0821]
示例方法8200从步骤/操作8202开始并且进行到步骤/操作8204。在步骤/操作8204中，示例方法8200包括检测多个收集到的样品中生物含量的非病毒指示物的浓度水平。
[0822]
类似于上面结合至少图81的步骤/操作8103描述的那些，在一些实施例中，示例方法8200可以实现根据本公开的各种样品测试设备以检测收集到的样品中生物含量的非病毒指示物的浓度水平。
[0823]
作为示例，示例方法8200可以确定第一收集到的样品包括0.8质量/毫升的生物含量的非病毒指示物，并且第二收集到的样品包括1.8质量/毫升的生物含量的非病毒指示物。
[0824]
在步骤/操作8206处，示例方法8200包括检测多个收集到的样品中生物含量的病毒指示物的浓度水平。
[0825]
类似于上面结合至少图81的步骤/操作8107描述的那些，在一些实施例中，示例方法8200可以实现根据本公开的各种样品测试设备以检测收集到的样品中生物含量的病毒指示物的浓度水平。
[0826]
作为示例，示例方法8200可以确定第一收集到的样品包括0.4质量/毫升的生物含量的病毒指示物，并且第二收集到的样品包括0.6质量/毫升的生物含量的病毒指示物。
[0827]
返回参照图82，在步骤/操作8208处，示例方法8200包括计算多个收集到的样品中生物含量的病毒指示物的比较浓度水平。
[0828]
在本公开中，术语“生物含量的病毒指示物的比较浓度水平”是指基于多个收集到的样品中生物含量的非病毒指示物的浓度水平的多个收集到的样品中的收集到的样品中的生物含量的病毒指示物的归一化浓度水平。在一些实施例中，生物含量的非病毒指示物的浓度水平可以用作用于归一化不同的收集到的样品中生物含量的病毒指示物的浓度水平的标准。在一些实施例中，可以基于以下等式计算生物含量的病毒指示物的比较浓度水平：在上面的等式中，c
c
表示生物含量的病毒指示物的比较浓度水平，c
v
表示生物含量的病毒指示物的浓度水平，并且c
nv
表示生物含量的非病毒指示物的浓度水平。
[0829]
从上面的示例继续，第一收集到的样品具有0.8质量/毫升的生物含量的非病毒指示物和0.4质量/毫升的生物含量的病毒指示物。这样，第一收集到的样品的生物含量的病毒指示物的比较浓度水平为0.5。第二收集到的样品具有1.8质量/毫升的生物含量的非病毒指示物和0.6质量/毫升的生物含量的病毒指示物。这样，第二收集到的样品的生物含量
的病毒指示物的比较浓度水平为0.33。在这种示例中，与第二收集到的样品的生物含量的病毒指示物的比较浓度水平相比，第一收集到的样品具有更高的生物含量的病毒指示物的比较浓度水平，这表明第一收集到的样品比第二收集到的样品更具传染性。
[0830]
返回参照图82，在步骤/操作8208之后，示例方法8100结束于步骤/操作8210。
[0831]
许多多通道波导照明面临技术挑战，诸如，但不限于，输入分束器导致通道之间的非均匀激光、低光效率、高输入功率要求等。例如，通道的数量越高，照射这些通道所需的总输入功率就越高，并且所需的总输入功率可能太高而不实用。这样，对于多通道波导，需要一种可替代的光输入方法。
[0832]
在公开的各个实施例中，样品测试设备（诸如多通道波导生物传感器）可以同时检测多种病毒类型，以有效地克服与检测病毒变体相关联的技术挑战。在一些实施例中，示例样品测试设备（诸如扫描多通道波导生物传感器）使用扫描通过每个波导通道的激光束，将输入提供给波导通道。在扫描激光束输入的情况下，一次只照射一个通道，这确保了到波导中每个通道的激光束的输入功率是相同的。这样，本公开的各种实施例提供了一种向多个通道提供具有相同功率的激光束输入的机制。在一些实施例中，示例样品测试设备（诸如扫描多通道波导生物传感器）可以提供具有俯仰和滚动控制的线扫描（可选地与压电致动器一起），这可以满足多通道波导输入对准要求。这样，本公开的各个实施例提供电磁扫描和对准控制，它们可以提供低成本解决方案。除了各种优点，诸如输入功率效率，一次向一个通道提供激光也会消除相邻通道之间的串扰和不必要的干扰，这会提供干净的信号，该信号提高了针对低浓度生物检测的灵敏度。
[0833]
现在参照图83a至图83e，图示了与样品测试设备8300相关联的各个示例视图。特别地，图83a图示了样品测试设备8300的示例透视图。图83b图示了样品测试设备8300的另一示例透视图。图83c图示了样品测试设备8300的示例侧视图。图83d图示了样品测试设备8300的示例俯视图。图83e图示了沿图83c所示的线a
‑
a’和在箭头所示的方向上观看的样品测试设备8300的示例剖视图。
[0834]
现在参照图83a和图83b，示例样品测试设备8300包括波导平台8301。在一些实施例中，瞄准控制基部8303和波导基部8317设置在波导平台8301的顶表面上。在一些实施例中，瞄准控制基部8303与波导基部8317相邻设置。
[0835]
在一些实施例中，激光源8305设置在瞄准控制基部8303的顶表面上。在一些实施例中，激光源8305可以包括配置为发射激光束的激光二极管，类似于本文所描述的。在一些实施例中，来自激光源8305的激光二极管的激光用图83e所示的准直透镜8307准直。在一些实施例中，准直激光束由扫描元件8309（其可以包括电磁扫描镜）反射以形成线扫描激光束。在一些实施例中，扫描激光束用各种透镜（诸如f
‑
θ透镜）重新聚焦。例如，如图83a、图83b、图83d和图83e所示，扫描激光束由聚焦透镜8311重新聚焦并且随后由场透镜8313重新聚焦。
[0836]
在一些实施例中，扫描元件8309安装在瞄准控制基部8303上。在一些实施例中，瞄准控制基部8303可以包括至少两个电磁致动器，用于瞄准控制基部8303（诸如电磁致动器8327和两个电磁致动器8329）的俯仰控制和滚动控制。在一些实施例中，电磁致动器可以调节瞄准控制基部8303的俯仰和滚动，使得从扫描元件8309反射的激光束可以与波导8331的输入端对准。
[0837]
例如，现在参照图83c，瞄准控制基部8303可以包括轴承滚珠8335，其被插入瞄准控制基部8303的顶部部分8337的底表面与瞄准控制基部8303的底部部分8339的顶表面之间。在这种示例中，诸如激光源8305和扫描元件8309等部件设置在瞄准控制基部8303的顶部部分8337的顶表面上。另外，或可替代地，每个电磁致动器可以包括位于顶部部分8337与底部部分8339之间的止动弹簧。在一些实施例中，止动弹簧配置为在给定位置调节顶部部分8337与底部部分8339之间的距离。例如，（电磁致动器8327的）止动弹簧8341和（电磁致动器8329的）止动弹簧8345中的每一个可以在它们各自的位置调节顶部部分8337与底部部分8339之间的距离，从而调节瞄准控制基部8303的俯仰和滚动。
[0838]
另外，或可替代地，瞄准控制基部8303可以包括一个或多个压电致动器，其被配置为调节瞄准控制基部8303相对于波导基部8317的位置。
[0839]
在一些实施例中，波导基部8317包括具有多个通道的波导8331。在一些实施例中，多通道波导可以包括多个通道，该通道可以被设置成三组，用于阴性参考通道833a、样品通道8333b和阳性参考通道8333c。类似于上面描述的，每个组包括多个开口窗口通道和/或掩埋参考通道。例如，样品通道8333b可以包括开口窗口通道，该通道被涂覆用于一次测试中检测多种病毒变体的各种目标抗体。在一些实施例中，阴性参考通道8333a和阳性参考通道8333c包括掩埋参考通道，该通道预先布置为提供实时参考，以消除可能引起波导信号变化和漂移的热和结构干扰，以确保低浓度病毒检测的高灵敏度，类似于上述那些。
[0840]
在一些实施例中，重新聚焦的扫描光束从通道到通道照射波导8331。在图83d所示的示例中，扫描光束可以照射通道8333a，并且再照射通道8333b，然后照射通道8333c。在一些实施例中，扫描元件8309配置为调节激光束与激光源8305的角，以形成扫描光束，本文描述了其细节。
[0841]
在一些实施例中，样品测试设备8300还包括流体盖8319。类似于上面描述的，流体盖8319设置在波导基部8317的顶表面上，形成多个流体通道。在一些实施例中，每个流体通道可以包括配置为接收样品并将样品提供给流体通道的至少一个入口（例如，入口8321a）和配置为从流体通道排出样品的至少一个出口（例如，出口8321b）。
[0842]
在一些实施例中，多个流体通道中的每一个设置在波导8331的通道（（多个）阴性参考通道、（多个）样品通道和/或（多个）阴性参考通道）中的至少一个的顶部上。例如，现在参照图83d，在一些实施例中，阴性参考通道8333a覆盖有不具有来自相应流动通道的病毒的参考介质。在一些实施例中，样本通道8333b覆盖有来自相应流动通道的用于检测的样本介质。在一些实施例中，阳性参考通道8333c用来自相应的流动通道中的目标病毒替代品覆盖。
[0843]
在一些实施例中，样品测试设备8300还包括成像组件8347，其被配置为检测干涉条纹图案，类似于上面描述的。
[0844]
在一些实施例中，样品测试设备8300还包括设置在波导平台8301与波导基部8317之间的热绝缘器8315。在一些实施例中，热绝缘器8315包括隔热材料，该隔热材料可以最小化或减少温度波动对干涉条纹图案的影响。另外，或可替代地，样品测试设备8300包括与加热/冷却垫8323进行电子通信的热传感器8325。例如，基于由热传感器8325检测到的温度，处理器可以调节加热/冷却垫8323的温度，以便最小化或减少由温度波动引起的干扰。
[0845]
在一些实施例中，样品测试设备8300的大小可以基于系统要求来设计。例如，图
83d所示的样品测试设备8300可以具有26毫米的宽度w和76毫米的长度l。在一些实施例中，样品测试设备8300的宽度和/或长度可以具有其他值。
[0846]
现在参照图84a至图84d，图示了与瞄准控制基部8400相关联的各个示例视图。特别地，图84a图示了瞄准控制基部8400的示例透视图。图84b图示了瞄准控制基部8400的另一示例透视图。图84c图示了瞄准控制基部8400的示例侧视图。图84d图示了瞄准控制基部8400的示例俯视图。
[0847]
类似于上面结合图83a至图83e描述的，瞄准控制基部8400可以至少包括配置为发射激光束的激光源8401。在一些实施例中，激光束行进到扫描元件8403，该扫描元件8403朝向聚焦透镜8405重定向到租用光束。在一些实施例中，在穿过聚焦透镜8405之后，激光束进一步穿过场透镜8407并到达波导的输入端，类似于上面描述的。
[0848]
在一些实施例中，瞄准控制基部8400可以包括一个或多个电磁致动器（例如，电磁致动器8411和电磁致动器8409）。在图84c所示的示例中，瞄准控制基部可以包括轴承滚珠8413，并且一个或多个电磁致动器中的每一个可以包括一个或多个止动弹簧（例如，止动弹簧8415和止动弹簧8417），该止动弹簧配置为在瞄准控制基部8400的一个或多个位置处调节瞄准控制基部8400的顶部部分8442和底部部分8444之间的距离，以便控制瞄准控制基部8400的滚动和俯仰，类似于上面描述的。
[0849]
在一些实施例中，瞄准控制基部8400的大小可以基于系统要求来设计。例如，如图84c所示，瞄准控制基部8400的高度h可以为13毫米。另外，或可替代地，如图84d所示，瞄准控制基部8400的长度l可以为36毫米，和/或瞄准控制基部8400的宽度可以为26毫米。另外，或可替代地，瞄准控制基部8400的高度、长度和/或宽度可以具有其他值。
[0850]
现在参照图85a至图85e，图示了与扫描元件8500相关联的各个示例视图。特别地，图85a图示了扫描元件8500的示例透视图。图85b图示了扫描元件8500的另一示例分解图。图85c图示了扫描元件8500的另一示例分解图。图85d图示了扫描元件8500的示例侧视图。图85e图示了扫描元件8500的共振弯曲部8507的示例透视图。
[0851]
在图85a至图85e所示的示例中，示例扫描元件8500包括衬底8501、线圈8503、磁体8505、共振弯曲部8507、扫描镜8509和垫片8511。
[0852]
如图85a和图85b所示，线圈8503设置在衬底8501的表面上。如图85b、图85c和图85d所示，磁体8505设置在共振弯曲部8507的第一表面上，并且扫描镜8509设置在共振弯曲部8507与第一表面相对的第二表面上。在一些实施例中，垫片8511将衬底8501附接到共振弯曲部8507，并且将磁体8505对准到由线圈8503形成的中心环内。
[0853]
在一些实施例中，当电流穿过线圈8503时，形成电磁场，导致磁体8505朝向或远离线圈8503移动。在一些实施例中，电磁场的强度由穿过线圈8503的电流的量控制。这样，通过调节线圈8503中的电流，可以调节磁体8505的运动。因为磁体8505设置在共振弯曲部8507（其又附接扫描镜8509）上，所以可以基于电磁场的强度调节扫描镜8509的位置。这样，通过调节线圈8503中的电流，可以调节扫描镜8509的位置，这又引导激光束以如上所述从通道到通道进行扫描。
[0854]
图85e图示了示例共振弯曲部8507。在一些实施例中，共振弯曲部8507的表面包括附接到垫片8511的第一部分8513和附接到磁体8505的第三部分8517。在一些实施例中，共振弯曲部8507包括位于第一部分8513和第三部分8517之间的中间铰链8515。在一些实施例
中，中间铰链8515是柔性的。
[0855]
在一些实施例中，共振弯曲部8507的大小可以基于系统要求来设计。例如，共振弯曲部8507可以具有11毫米的长度l和5.6毫米的宽度w。在一些实施例中，长度l和/或宽度w可以具有其他值。
[0856]
在各种应用中，示例测试设备（诸如波导病毒传感器）需要微射流来以受控的流率和注入定时输送样品介质和参考介质。本公开的各个实施例提供了集成式波导病毒传感器盒（也称为“波导盒”），其包括配置为提供样品介质和参考介质的受控流率和注入定时的波导、流动通道、盒体和流体盖。在一些实施例中，波导盒允许具有对准特征的快速插入应用。在一些实施例中，封闭且密封的波导盒根据生物危害控制协议是一次性的，以满足临床使用。
[0857]
现在参照图86a至图86f，图示了示例波导盒8600。特别地，图86a从顶部图示了波导盒8600的示例透视图。图86b从底部图示了波导盒8600的示例透视图。图86c图示了波导盒8600的示例分解图。图86d图示了波导盒8600的示例俯视图。图86e图示了波导盒8600的示例侧视图。图86f图示了波导盒8600的示例底视图。在一些实施例中，波导盒8600可以是一次性使用的盒。 在一些实施例中，波导盒8600可以与样本收集器一起实现并接收样本，诸如呼吸/呼吸气溶胶样本（例如，呼出的气溶胶）和/或鼻拭子样本。
[0858]
如图86c所示，示例波导盒8600包括波导8601、流动通道板8603、盒体8605、流体盖8607、排气过滤器8609和盒盖8611。在一些实施例中，流动通道板8603可实施为根据本文所述的各种示例的流动垫圈。
[0859]
在一些实施例中，可以实现一个或多个激光对准方法、设备和/或系统以将波导8601和/或波导盒8600对准激光源，从而减少系统周转时间（例如，小于5分钟）。 在一些实施例中，通过实现本文所述的一种或多种温度控制技术，波导8601的温度可以在样品的整个测试过程中保持均匀。在一些实施例中，流动通道板8603的底表面设置在波导8601的顶表面上。在一些实施例中，流动通道板8603中的每个流体通道与波导8601中的样品通道或参考通道之一对准，类似于上述那些。
[0860]
在一些实施例中，盒体8605的底表面设置在流动通道板8603的顶表面上。如本文进一步描述的，盒体8605的底表面包括多个入口端口和出口端口。在一些实施例中，每个输出端口将样品介质或参考介质提供给流动通道板8603中的流动通道之一，并且每个输入端口接收来自流动通道板8603中的流动通道之一的样品介质或参考介质，本文描述了其细节。
[0861]
在图86c所示的示例中，盒体8605包括缓冲容器8613、参考端口8619、样品端口8625和排气机室8631。
[0862]
在一些实施例中，流体盖8607设置在盒体8605的顶表面上。在一些实施例中，流体盖8607包括致动器推件8615、参考注入管8621和样品注入管8627。在一些实施例中，致动器推件8615在盒体8605的缓冲容器8613的顶部上对准。在一些实施例中，参考注入管8621在参考端口8619的顶部上对准。在一些实施例中，样品注入管8627在样品端口8625的顶部上对准。
[0863]
在一些实施例中，排气过滤器8609设置在盒体8605的顶表面上。在一些实施例中，排气过滤器8609对准以覆盖盒体8605的排气机室8631。
[0864]
在一些实施例中，盒盖8611设置在流体盖8607和/或排气过滤器8609的顶部上。在一些实施例中，盒盖8611包括致动器开口8617、参考开口8623、样品开口8629和排气开口8633。在一些实施例中，致动器开口8617在致动器推件8615的顶部上对准。在一些实施例中，参考开口8623在参考注入管8621的顶部上对准。在一些实施例中，样品开口8629在样品注入管8627的顶部上对准。在一些实施例中，排气开口8633在排气过滤器8609的顶部上对准。
[0865]
在图86b所示的示例中，波导8601的角从盒体8605暴露，这允许光学对准。在一些实施例中，波导8601的底表面也被清除以与加热/冷却垫接触以进行温度控制。
[0866]
在一些实施例中，在组装波导盒8600时，可以实现仅局部加热的热熔接头（heat staking joint）方法，以防止对生物激活的波导8601的损坏。附加地或替代地，在组装波导盒8600时可以实现其他方法。
[0867]
例如，波导盒8600可以预先组装有盒体8605、流体盖8607、排气过滤器8609和盒盖8611。最后的组装是通过热熔来执行的，以固定生物激活的波导8601，并且将流动通道板8603密封在盒体8605与波导8601之间。在一些实施例中，波导盒8600然后用包括在缓冲容器8613以及流动通道板8603的流体通道中的pbs缓冲溶液（除了排放/废物室外）来填充。
[0868]
当使用波导盒8600时，波导盒8600被放置在带有光学对准的读取仪器中，直接参考波导边缘特征。然后通过参考端口8619注入参考介质并随后通过样品端口8625注入样品介质来执行注入。在注入之后，然后将可变形致动器推件8615向下推，这又将缓冲容器8613中的缓冲溶液推动成移动通过流动通道。在图86a至图86f中所示的三个通道的示例中，流动与pbs缓冲溶液、流体和然后pbs缓冲溶液处于相同的顺序。流体包括阳性参考通道中的目标替代品（例如阳性参考介质）、阴性参考通道中的非病毒pbs（例如阴性参考介质）和样品通道中的患者样品（例如，样品介质）。串行流动路径提供来自参考通道和样品通道的同步信号，以便准确地得出测试结果，本文描述了其细节。
[0869]
在一些实施例中，波导盒8600的大小可以基于系统要求来设计。例如，图86d所示的波导盒8600的宽度w可以为74毫米。另外，或可替代地，图86e所示的波导盒8600的高度h可以为68毫米。另外，或可替代地，图86e所示的波导盒8600的长度l可以为31毫米。另外，或可替代地，波导8601的宽度w’可以为44毫米。另外，或可替代地，宽度w、高度h、长度l和/或宽度w’可以具有其他值。
[0870]
现在参照图87a至图87c，图示了示例波导8700。特别地，图87a图示了波导8700的示例透视图。图87b图示了波导8700的示例俯视图。图87c图示了波导8700的示例侧视图。
[0871]
在图87a至图87c所示的示例中，示例波导8700包括用于样品介质和参考介质的多个通道。例如，示例波导8700可以包括第一通道8701、第二通道8703和第三通道8705。在一些实施例中，第一通道8701和第三通道8705是参考通道（例如掩埋通道）。在一些实施例中，第二通道8703是样品通道（例如敞开通道）。例如，第二通道8703可包括固定在表面上的生物测定试剂，以便检测和/或捕获样品中的病原体（例如sars
‑
cov2病原体），类似于上述那些。该捕获包括折射率变化，该折射率变化修改激光沿着波导8700的传播，类似于上述那些。由于渐逝传导机制（evanescent transduction mechanism），使用示例波导8700测试样品需要非常少的样品制备。在一些实施例中，第一通道8701和第三通道8705可提供平行的阳性和阴性对照测定，其允许实时的消除噪声和定量样品中存在的病毒载量。由于渐逝传
导机制，诊断需要非常少的样品制备。在一些实施例中，示例波导8700可以包括少于三个或多于三个的通道。例如，示例性波导8700可以包括在测试一个或多个样品时在使用中有效的八个光学通道。
[0872]
如图87b和图87c所示，在一些实施例中，示例波导8700的长度l1为31000微米。在一些实施例中，示例波导8700中的通道的总长度l2为30000微米。在一些实施例中，每个通道的开口窗口部分的长度l3为15000微米。在一些实施例中，每个通道的掩埋部分的长度l4为8000微米。在一些实施例中，示例波导8700的宽度w为4400微米。在一些实施例中，波导8700的高度h为400微米。在一些实施例中，波导8700的一个或多个测量可以具有其他值。
[0873]
现在参照图88a至图88d，图示了示例流动通道板8800。特别地，图88a图示了流动通道板8800的示例透视图。图88b图示了流动通道板8800的示例俯视图。图88c图示了从图88b中的a
‑
a’切割并且从箭头方向观看的流动通道板8800的示例剖视图。图88d图示了流动通道板8800的示例侧视图。
[0874]
在一些实施例中，示例流动通道板8800可以通过pdms成型工艺制造，该pdms成型工艺在波导盒的顶表面与盒体之间提供密封，形成多个流动通道。在图88a至图88d所示的示例中，示例流动通道板8800包括第一流动通道8802、第二流动通道8804和第三流动通道8806。
[0875]
在一些实施例中，第一流动通道8802、第二流动通道8804和第三流动通道8806中的每一个可以对应于波导盒的波导中的通道之一。例如，结合图87a至图87c所示的波导8700进行参考，示例流动通道板8800的第一流动通道8802、第二流动通道8804和第三流动通道8806可以分别位于第一通道8701、第二通道8703和第三通道8705的顶部上。在一些实施例中，当波导8700定位在波导盒内时，波导盒提供到波导8700的入口和出口的光学通路，使得激光束可以通过波导发射，如本文所述。
[0876]
在一些实施例中，每个流动通道可以接收来自入口开口的样品并且通过出口开口排出样品。在图88c所示的示例中，样品可以从入口开口8808流过第二流动通道8804，并且通过出口开口8810从第二流动通道8804离开。在一些实施例中，入口开口8808和出口开口8810中的每一个可以连接到盒体的出口端口和入口端口，本文描述了其细节。
[0877]
现在参照图89a至图89e，图示了示例盒体8900。特别地，图89a从顶部图示了盒体8900的示例透视图。图89b从底部图示了盒体8900的示例透视图。图89c图示了盒体8900的示例俯视图。图89d图示了盒体8900的示例底视图。图89e图示了盒体8900的示例侧视图。
[0878]
在一些实施例中，盒体8900可以通过环烯烃共聚物（cyclic olefin copolymer）（coc）注塑成型工艺制造。在一些实施例中，盒体8900可包括下壳体、设置在下壳体上的垫圈和设置在垫圈上的上壳体。在一些实施例中，盒体8900提供各种射流、缓冲容器8901、样品注入端口8921、样品回路8925、参考注入端口8905、参考回路8909和排气机室8933。在一些实施例中，盒体8900中的各个回路和流动通道板中的各个回路串联连接以形成流体路径，从而确保样品介质和参考介质之间的完全相同流率，本文描述了其细节。在一些实施例中，盒体8900可以包括诸如abs的材料。
[0879]
例如，现在参照图89c（示例俯视图）和图89d（示例底视图），作为参考回路8909的端部端口的端口8911连接到流动通道板中的第一流动通道并且将输入流体提供给第一流动通道。第一流体通道也连接到端口8913并且将流体输出到端口8913。如图89d所示，端口
8913是缓冲回路8915的一个端部，而缓冲回路8915的另一端部是端口8917，其连接到流动通道板中的第二流动通道并且将输入流体提供给第二流动通道。第二流动通道也连接到端口8919并且将流体输出到端口8919。如图89d所示，端口8919是样品回路8925的一个端部，而样品回路8925的另一端部是端口8927，其连接到流动通道板中的第三流动通道并且将输入流体提供给第三流动通道。第三流动通道也连接到端口8929并且将流体输出到端口8929。
[0880]
在一些实施例中，可以在缓冲容器8901中提供缓冲溶液，该缓冲容器8901连接到端口8903。在一些实施例中，缓冲溶液已经脱气并且是无气泡的。在一些实施例中，缓冲容器8901中的缓冲溶液可以具有大于95 ml的体积。在一些实施例中，缓冲容器8901中的缓冲溶液可具有其它值的体积。如上所述，端口8903连接到参考回路8909。如上所述，当向下推波导盒的致动器推件时，致动器推件又推动缓冲容器8901中的缓冲溶液以移动通过流动通道。
[0881]
在一些实施例中，参考介质被提供给参考注入端口8905（例如，通过穿通注入）并且在波导盒的致动器推件被向下推动之后，通过连接到参考注入端口8905的端口8907行进到参考回路8909。如上所述，参考回路8909的端部是端口8911，其连接到流动通道板的第一通道。这样，参考介质行进通过流动通道板的第一通道。
[0882]
如上所述，流动通道板的第一通道连接到端口8913。当参考介质行进通过第一通道时，它通过端口8913将第一通道中的缓冲溶液推至缓冲回路8915。如上所述，缓冲回路8915的端部是端口8917，其连接到第二通道。这样，缓冲溶液行进通过第二流动通道并且在端口8919处离开，该端口8919连接到样品回路8925。
[0883]
在一些实施例中，样品介质被提供给样品注入端口8921（例如，通过穿通注入）并且并在波导盒的致动器推件被向下推动之后通过连接到样品注入端口8921的端口8923行进到样品回路8925。如上所述，样品回路8925的端部8927连接到流动通道板的第三通道。这样，样品介质行进通过流动通道板的第三通道并且在端口8929处离开。
[0884]
在一些实施例中，端口8929通过端口8931连接到排气机室8933。这样，样品可以排放到排气机室8933中。
[0885]
在一些实施例中，为了满足75 ml总流量和30 ml样品注入的要求，缓冲容器8901体积大于95 ml，排气机室体积大于110 ml，并且样品回路和参考回路容量中的每一个大于35 ml。在一些实施例中，可以提供5至15ul/min的稳定流率范围达10至15分钟。在一些实施例中，上述要求、流率和/或体积中的一个或多个可以是其他值。
[0886]
在一些实施例中，盒体的大小可以基于系统要求来设计。例如，图89c所示的盒体8900的宽度w可以为7.4毫米。图89e所示的盒体8900的高度h可以为7.4毫米。图89e所示的盒体8900的长度l可以为31毫米。在一些实施例中，盒体8900的宽度w、高度h和/或长度l可以具有其他值。
[0887]
现在参照图90a至图90e，图示了示例流体盖9000。特别地，图90a从顶部图示了流体盖9000的示例透视图。图90b从底部图示了流体盖9000的示例透视图。图90c图示了流体盖9000的示例俯视图。图90d图示了流体盖9000的示例侧视图。图90e图示了流体盖9000的示例底视图。
[0888]
在一些实施例中，流体盖9000是可变形的，并且可以充当具有致动器的泵，该致动
器配置为在精确位移控制下将缓冲容器中的缓冲溶液向下推。例如，流体盖9000可以包括通过注塑成型工艺形成的硅橡胶。在一些实施例中，流体盖9000可以包括 abs的材料。
[0889]
在图90a至图90e所示的示例中，示例流体盖9000包括致动器推件9006、参考注入管9004和样品注入管9002，类似于上面结合图86a至86f描述的致动器推件8615、参考注入管8621和样品注入管8627。
[0890]
现在参照图91a至图91c，图示了示例排气过滤器9100。特别地，图91a图示了排气过滤器9100的示例透视图。图91b图示了排气过滤器9100的示例侧视图。图91c图示了排气过滤器9100的示例底视图。
[0891]
在一些实施例中，排气过滤器9100可以包括透气性ptfe过滤器排气，该排气允许气态物质从波导盒中释放，而不会造成环境风险。
[0892]
现在参照图92a至图92c，图示了示例盒盖9200。特别地，图92a图示了盒盖9200的示例透视图。图92b图示了盒盖9200的示例俯视图。图92c图示了盒盖9200的示例侧视图。
[0893]
在一些实施例中，示例盒盖9200可以包括聚碳酸酯并且通过注塑成型工艺制造。在一些实施例中，示例性盒盖9200可包括一种或多种附加或替代材料，并且可通过一种或多种附加或替代工艺制造。在图92a至图92c所示的示例中，示例盒盖9200包括致动器开口9202、参考开口9204、样品开口9206和排气开口9208，类似于上面结合图86a至图86f描述的致动器开口8617、参考开口8623、样品开口8629和排气开口8633。
[0894]
许多传染性疾病/病原体通过气溶胶液滴传播，并且几乎所有能够识别特定病原体（病毒、细菌等）的生物检测都依赖于基于液体的免疫测定。与病毒检测相关联的技术挑战之一是如何有效地从大空气体积中收集足够量的气溶胶用于随后的免疫测定。另一技术挑战是在采样过程期间保持病原体的活性。
[0895]
许多系统专注于实现带有专用泵的采样器，该采样器在空间内采样更小百分比的空气。许多这样的采样器也被设计为识别病原体的rna/dan含量，并且因此不被设计为保持病原体的活性（例如作为整体）。保持病原体的完整对于评估气溶胶颗粒的传染性是至关重要的（例如，不能存活的病毒不会感染其他病毒，但在ran分析中仍会显示阳性）。
[0896]
根据本公开的各个实施例，样品收集设备集成到空调器的冷凝器单元中。现在参照图93a至图93b，图示了根据本公开的实施例的示例系统9300。
[0897]
在图93a和图93b所示的示例中，示例系统9300包括蒸发器单元9302和冷凝器单元9304，其是空气考虑单元的部分。在一些实施例中，蒸发器单元9302包括蒸发器盘管9308和鼓风机9306。在一些实施例中，冷凝器单元9304包括压缩机9318和冷凝器盘管9320，该冷凝器盘管9320连接到蒸发器盘管9308。
[0898]
在一些实施例中，鼓风机9306配置为将空气吸入蒸发器单元9302中和/或将空气推出蒸发器单元9302。在一些实施例中，空气行进通过蒸发器盘管9308。在一些实施例中，低温下的液体制冷剂通过蒸发器盘管9308循环。例如，冷凝器盘管9320可以释放由循环通过蒸发器盘管9308的液体制冷剂所吸收的热量，并且压缩机9318可以驱动冷凝器盘管9320和蒸发器盘管9308之间的循环。在一些实施例中，当鼓风机9306所吸入的空气到达蒸发器盘管9308时，冷凝可能由于空气和冷凝器盘管9320之间的温差而发生，并且可能在蒸发器盘管9308的外表面上形成液体。在一些实施例中，在表面上形成的液体可以有效地从已经被鼓风机9306驱动到蒸发器单元9302中的空间中的大部分空气中收集气溶胶颗粒。
[0899]
在图93a所示的示例中，冷凝盘9310位于蒸发器盘管9308下面，以收集滴自蒸发器盘管9308的冷凝液体9312。在一些实施例中，样品收集设备9316通过导管9314连接到冷凝盘9310。在一些实施例中，样品收集设备9316可以包含缓冲溶液，以在执行免疫测定之前保持冷凝液体9312中的病原体的活性。例如，样品收集设备9316可包括容器、存储装置和/或盒，类似于上述那些。
[0900]
另外，或可替代地，冷凝盘9310可以位于冷凝器单元9304中的冷凝器盘管9320下面以收集冷凝液体，并且样品收集设备9316连接到冷凝盘9310（例如，通过导管）以接收冷凝的液体。
[0901]
在一些实施例中，蒸发器盘管9308和/或冷凝器盘管9320被修改以更有效和/或快速地收集冷凝液体。例如，本公开的各个实施例可以包括用一个或多个疏水层涂覆蒸发器盘管9308和/或冷凝器盘管9320，以促进流体的液滴形成和基于重力的收集。
[0902]
在一些实施例中，冷凝盘9310可以被直接增强以实现免疫测定。在一些实施例中，冷凝盘9310可包括光学表面、固定化抗体、转导机构（transduction mechanism）和/或结合到冷凝盘9310的基部中的其它测试部件，诸如但不限于本文所述的样品测试设备。另外，或可替代地，冷凝盘9310可以包括带有缓冲溶液的单独液体容器，该缓冲溶液可以与冷凝气溶胶液体结合，并且带有缓冲溶液的冷凝气溶胶液体被泵入本文所描述的样品测试设备的通道（诸如波导）中以用于进行免疫测定，类似于本文描述的各个示例。
[0903]
应当理解，本公开不限于所公开的特定示例，并且修改和其他示例旨在被包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但是除非另有说明，否则它们仅在一般性和描述性意义上使用，而不是出于限制的目的。