對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求對(duì)2014年9月27日提交的美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)no.14/499,115的優(yōu)先權(quán)益。

實(shí)施例一般涉及太赫茲傳感器。更特定地，實(shí)施例涉及傳送和檢測(cè)到遠(yuǎn)程目標(biāo)的太赫茲電磁譜中的電磁波信號(hào)的集成且小型化的傳感器。

背景技術(shù)：

進(jìn)行心電圖（ecg）測(cè)量的常規(guī)手段可包含將基于濕法（例如，ag/agcl）的電極貼附在患者的皮膚的表面之上。心臟活動(dòng)可然后由體外的裝置來記錄或顯示。電極的貼附和移除可對(duì)患者是疼痛和/或不方便的，以及對(duì)于施行該測(cè)量的醫(yī)療專業(yè)人員的時(shí)間消耗。

類似地，常規(guī)的血液葡萄糖監(jiān)視解決方案可包含刺穿皮膚（通常在手指上）以汲取血液，然后將血液應(yīng)用到化學(xué)活性的一次性測(cè)試帶。裝置可然后對(duì)測(cè)試帶進(jìn)行分析，以確定血液中的葡萄糖水平。此類手段可被認(rèn)為是侵入性的，因?yàn)槠浒檀┢つw，這對(duì)于某些糖尿病患者每天可發(fā)生許多次。簡而言之，常規(guī)的ecg和血液葡萄糖技術(shù)可要求采集信號(hào)的侵入性方法以及體積大且難以使用的傳感器。

附圖說明

通過閱讀以下說明書以及附帶的權(quán)利要求，并通過參考以下的圖，實(shí)施例的各種優(yōu)勢(shì)將變得對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員是顯而易見的，其中：

圖1是依據(jù)一實(shí)施例的太赫茲傳感系統(tǒng)的示例的框圖；

圖2a-2b是依據(jù)實(shí)施例的信號(hào)分析應(yīng)用的示例的說明；

圖3是依據(jù)一實(shí)施例的小型化遠(yuǎn)程太赫茲傳感器的示例的側(cè)視圖；

圖4是依據(jù)一實(shí)施例的、與傳感器交互的方法的示例的流程圖；以及

圖5是依據(jù)一實(shí)施例的、閉合回路邏輯架構(gòu)的示例的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，示出了太赫茲（thz）傳感系統(tǒng)10，其中集成在光模塊14中的第一光混合器（photomixer）12傳送電磁譜的太赫茲區(qū)域中的外出（outbound）電磁波信號(hào)20。光模塊14可包括第一激光器32和第二激光器34以激發(fā)第一光混合器12。在該實(shí)施例中，第一激光器32利用第一激光器驅(qū)動(dòng)器36和第一激光器二極管38來生成帶有頻率的第一信號(hào)40。第二激光器34可包括第二激光器驅(qū)動(dòng)器42和第二激光器二極管44來生成帶有頻率的第二信號(hào)46。第一和第二激光器32、34可被對(duì)準(zhǔn)到2x23db波導(dǎo)耦合器48，以在每個(gè)臂中產(chǎn)生光差拍信號(hào)（beatsignal）。從第一臂出來的光差拍信號(hào)激發(fā)第一光混合器12。第一光混合器12可包括第一傳導(dǎo)組件50，第一傳導(dǎo)組件50在被激發(fā)時(shí)能夠產(chǎn)生振蕩的光電流（未示出）。光混合可包括在高帶寬光電導(dǎo)體中的外差差頻生成。在第一和第二信號(hào)40、46之間的差頻處，兩個(gè)連續(xù)波激光器的輸出能夠轉(zhuǎn)換成太赫茲輻射。光混合器可包括或帶有金屬半導(dǎo)體金屬（msm）界面的光電導(dǎo)組件，或p-i-n光電二極管?；趃aas的太赫茲裝置常常使用前者配置，而ingaas/inp發(fā)射器使用pin結(jié)構(gòu)。激光器輻照可在半導(dǎo)體中創(chuàng)建電子-空穴對(duì)。應(yīng)用偏置電壓可然后生成以“拍頻”振蕩的光電流。

與第一光電導(dǎo)組件50相關(guān)聯(lián)的第一天線52可將振蕩的光電流（未示出）轉(zhuǎn)變成太赫茲區(qū)域中的被傳送的外出電磁波信號(hào)20。第一透鏡58（見圖3）可關(guān)聯(lián)于第一天線52和第一光混合器12，以對(duì)外出電磁波信號(hào)20進(jìn)行校準(zhǔn)并將其引導(dǎo)到遠(yuǎn)程目標(biāo)18（見圖2a和2b）。透鏡58（見圖3）可在第一混頻器12處直接沉積在第一天線52上。另外，透鏡58（見圖3）可以是離散的微機(jī)器制造（micro-machined）單元或離散的模制單元之一。所示出的外出電磁波信號(hào)20接觸遠(yuǎn)程目標(biāo)18（見圖2a和2b），并被反射回為太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入（inbound）電磁波信號(hào)22。

第二光混合器16可被集成在光模塊14中，以檢測(cè)太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)22，其由外出電磁波信號(hào)20從遠(yuǎn)程目標(biāo)18進(jìn)行反射而被生成（見圖2）。第二光混合器16可包括第二光電導(dǎo)組件54和第二天線56，以檢測(cè)太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入反射電磁波信號(hào)22。第二透鏡（未示出）可關(guān)聯(lián)于第二天線56，以聚焦太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)22。

集成電模塊24可被耦合72到光模塊14，并可包括處理器62來處理太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)22。電模塊24可以是集成芯片?？杀挥脕硇?zhǔn)外出電磁波信號(hào)20的透鏡58（見圖3）可被耦合72到電模塊24，并使用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體過程來形成在該集成芯片的背側(cè)。電模塊24可包括激光器驅(qū)動(dòng)器電路（未示出）、數(shù)據(jù)放大電路64、過濾電路66、以及模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換電路68，以協(xié)助對(duì)進(jìn)入和外出電磁波信號(hào)22、20的處理。

圖2a-2b展示了可被第二光混合器16用來協(xié)助檢測(cè)進(jìn)入電磁波信號(hào)22的各種科學(xué)技術(shù)。例如，圖2a描述了其中皮膚和軟組織被用作為遠(yuǎn)程目標(biāo)28的情形。在該實(shí)施例中，第二混頻器16（圖1）使用吸收波譜法（spectroscopy）來檢測(cè)血液葡萄糖水平。血液葡萄糖是一種測(cè)試在糖尿病患者體內(nèi)的血液中的葡萄糖的濃度（血糖）的方法。在圖2a中，檢測(cè)是基于吸收波譜法，其中太赫茲信號(hào)被患者皮膚或軟組織所吸收。反射和透射波譜法都可以被用來確定血液葡萄糖水平。所示出的檢測(cè)手段示出了對(duì)毛細(xì)血管中血液葡萄糖水平的高靈敏性。在該實(shí)施例中，與皮膚或軟組織的交互是遠(yuǎn)程的且是以非接觸方式進(jìn)行的。

在圖2b中，實(shí)施例描述了其中患者的胸部是遠(yuǎn)程目標(biāo)18的情形。在該示例中，第二光混合器16（圖1）采用多普勒雷達(dá)技術(shù)來檢測(cè)和協(xié)助確定心率、呼吸率以及心電圖中的心臟活動(dòng)。ecg（其是患者的心臟的電活動(dòng)的記錄）用來確定重要的醫(yī)療體征（如心率）以及心臟疾病的癥狀的原因。在該示例中，集成且小型化的電-光裝置發(fā)射太赫茲區(qū)域中的電磁波，以從范圍從幾厘米到若干米的距離來遠(yuǎn)程地檢測(cè)人的心率和ecg。該檢測(cè)基于多普勒雷達(dá)原理，包括對(duì)被傳送信號(hào)進(jìn)行反射的帶有周期性運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，其中被傳送信號(hào)的相位被該目標(biāo)隨時(shí)間變化的位置所調(diào)制。當(dāng)該目標(biāo)是人的胸部時(shí)，反射的信號(hào)可含有關(guān)于由于心跳和呼吸所引起的胸部位移的信息。從胸部的運(yùn)動(dòng)中不僅可以抽取出ecg，而且還可以抽取出呼吸率。因此，重要的體征諸如心率和呼吸率能夠遠(yuǎn)程地且以非接觸方式來被檢測(cè)。另外，該實(shí)施例可被植入織物、墻壁等中，以用于重要體征的持續(xù)監(jiān)視或以用于人的存在檢測(cè)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，示出了小型化遠(yuǎn)程傳感器70，其中傳感器70包括不僅具有光模塊60a而且具有電模塊60b的集成芯片60（60a、60b）。光模塊60a可具有與先前所討論的光模塊14（圖1）的結(jié)構(gòu)和/或功能類似的結(jié)構(gòu)和/或功能，且電模塊60b可具有與先前所討論的電模塊24（圖1）的結(jié)構(gòu)和/或功能類似的結(jié)構(gòu)和/或功能。在圖3中，光和電模塊60a、60b二者可集成在形成集成芯片60的基底上。光模塊60a可通過使用引線接合來被耦合72到電模塊60b。光模塊60a還可通過倒裝芯片接合技術(shù)來被耦合72到電模塊60b。光模塊60a可包括透鏡58和59來校準(zhǔn)/聚焦太赫茲區(qū)域中的傳送的外出/接收的進(jìn)入電磁波信號(hào)20和22。透鏡58和59也可以是離散單元以及從集成芯片60被解耦（未示出）。第一天線52可直接關(guān)聯(lián)于第一光電導(dǎo)組件50，以通過位于電模塊60b上的透鏡58來校準(zhǔn)外出電磁波信號(hào)20。所示出的電模塊60b包括用于激光器驅(qū)動(dòng)器（未示出）和數(shù)據(jù)放大64、過濾66、以及模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換68的電路。更多的電路功能塊可被添加到電芯片60b，諸如處理器62（見圖1），以控制前面所提及的電功能。

圖4列出了與太赫茲傳感器交互的方法90。方法90可在傳感系統(tǒng)10（諸如圖1中已描述的那個(gè)）中實(shí)現(xiàn)。更特定地，方法90可被實(shí)現(xiàn)為被存儲(chǔ)在機(jī)器或非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體中的邏輯指令集合中的一個(gè)或更多模塊，且包括在可配置邏輯（諸如，例如可編程邏輯陣列（pla）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（fpga）、復(fù)雜可編程邏輯裝置（cpld））中的、在使用電路技術(shù)的固定功能硬件邏輯（諸如，例如專用集成電路（asic）、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（icmos）或晶體管-晶體管邏輯（ttl）技術(shù)、或其的任一組合）中的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram）、只讀存儲(chǔ)器（rom）、可編程rom（prom）、固件、閃速存儲(chǔ)器等。

所示出的處理框88通過使用先前所討論的3db波導(dǎo)耦合器來對(duì)準(zhǔn)來自兩個(gè)連續(xù)波激光器的輸出。在框84中，來自框88的輸出被傳送到第一光混合器且被進(jìn)行光混合以產(chǎn)生太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)。在框78中，外出電磁波信號(hào)被傳送到遠(yuǎn)程目標(biāo)。在框86中，外出電磁波從遠(yuǎn)程目標(biāo)被反射回為進(jìn)入電磁波信號(hào)，且被第二光混合器進(jìn)行光混合。對(duì)太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)的檢測(cè)可在框80中通過使用關(guān)聯(lián)于電模塊的第二光混合器來完成。正如在所示出的框82中描繪的，電模塊對(duì)由第二光混合器所檢測(cè)的進(jìn)入電磁波信號(hào)進(jìn)行處理，以產(chǎn)生可辨別的輸出。電模塊可包括適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)放大、過濾以及模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換電路來執(zhí)行對(duì)進(jìn)入電磁波信號(hào)的處理。

圖5示出計(jì)算系統(tǒng)76，其可以是處理進(jìn)入和外出電磁波信號(hào)22、20的網(wǎng)絡(luò)的部分。在所示出的示例中，小型化的遠(yuǎn)程傳感器70可被用來檢測(cè)人的心率和ecg（使用ecg控制器110a來處理）、人的血液葡萄糖水平（使用血液葡萄糖控制器100b來處理）、以及連續(xù)監(jiān)視諸如心率和呼吸率的人的重要體征（使用人存在控制器100c來處理）。來自小型化遠(yuǎn)程傳感器70的信號(hào)92可被傳送到輸入/輸出（io）模塊94。所示出的io模塊94起到主機(jī)控制器的功能，且與可包括邏輯98的系統(tǒng)處理器96通信。取決于預(yù)期的用途，邏輯98可參與（engage）ecg控制器100a、血液葡萄糖控制器100b、或人存在控制器100c，以處理來自io模塊94的信號(hào)。io模塊94可包括一個(gè)或更多硬件電路塊（例如，智能放大器、模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換、集成傳感器集線器（hub））來支持信號(hào)處理功能。系統(tǒng)存儲(chǔ)器96可包括雙數(shù)據(jù)率（ddr）同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（sdram，例如ddr3sdramjedec標(biāo)準(zhǔn)jesd79-3c，2008年4月）模塊。系統(tǒng)存儲(chǔ)器96的模塊可被結(jié)合到單列直插式存儲(chǔ)器模塊（simm）、雙列直插式存儲(chǔ)器模塊（dimm）、小輪廓dimm（sodimm）等中。集成存儲(chǔ)器控制器（imc）102可被用來和系統(tǒng)存儲(chǔ)器96通信。

另外的注釋與示例：

示例1可包括一種計(jì)算系統(tǒng)，用來控制集成太赫茲傳感器，包括：第一光混合器，集成在光模塊中，用來將太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)傳送到遠(yuǎn)程目標(biāo)；第二光混合器，集成在所述光模塊中，用來檢測(cè)由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行反射而生成的太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)；以及電模塊，耦合到所述光模塊，用來處理所述進(jìn)入電磁波信號(hào)。

示例2可包括示例1的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述光模塊包括第一激光器和第二激光器來激發(fā)所述第一光混合器。

示例3可包括示例2的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第一激光器包括第一激光器驅(qū)動(dòng)器和第一二極管，以生成帶有頻率的第一信號(hào)。

示例4可包括示例2的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第二激光器包括第二激光器驅(qū)動(dòng)器和第二激光器二極管，以生成帶有頻率的第二信號(hào)。

示例5可包括示例2的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述光模塊包括對(duì)準(zhǔn)所述第一和第二激光器的3db波導(dǎo)耦合器。

示例6可包括示例1的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第一光混合器包括產(chǎn)生振蕩光電流的第一光電導(dǎo)組件，以及將所述振蕩光電流轉(zhuǎn)變成太赫茲區(qū)域中的所傳送的外出電磁波信號(hào)的第一天線。

示例7可包括示例1的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第二光混合器包括第二光電導(dǎo)組件和第二天線，以檢測(cè)太赫茲區(qū)域中的所述進(jìn)入反射電磁波信號(hào)。

示例8可包括示例1的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述光模塊包括第一和第二透鏡，以校準(zhǔn)/聚焦所傳送的外出/進(jìn)入電磁波信號(hào)。

示例9可包括示例8的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第一和第二透鏡被耦合到所述電模塊。

示例10可包括示例7或8的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第一和第二透鏡是離散的微機(jī)器制造單元或離散的模制單元之一。

示例11可包括示例1的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述電模塊是帶有處理器的集成芯片，包括激光器驅(qū)動(dòng)器電路、數(shù)據(jù)放大電路、過濾電路、以及模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。

示例12可包括示例1的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第二光混合器要使用吸收波譜法來確定與患者的皮膚和軟組織相關(guān)聯(lián)的血液葡萄糖水平。

示例13可包括示例1的所述計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第二光混合器要使用多普勒雷達(dá)技術(shù)來確定與患者的胸部相關(guān)聯(lián)的心率、呼吸率、以及心電圖活動(dòng)。

示例14可包括一種小型化遠(yuǎn)程傳感器，包括：光模塊，用來傳送太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)，以及檢測(cè)來自目標(biāo)的太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入反射電磁波信號(hào)；電模塊，用來處理太赫茲區(qū)域中的所傳送的和所反射的電磁波信號(hào)二者；以及聯(lián)結(jié)器，連接所述光模塊和所述電模塊。

示例15可包括示例14的所述遠(yuǎn)程傳感器，其中所述聯(lián)結(jié)器是引線接合。

示例16可包括示例13或14的所述遠(yuǎn)程傳感器，其中所述聯(lián)結(jié)器是倒裝芯片接合。

示例17可包括示例14的所述遠(yuǎn)程傳感器，其中所述光模塊進(jìn)一步包括第一和第二透鏡，以校準(zhǔn)/聚焦太赫茲區(qū)域中的所傳送的外出/進(jìn)入電磁波信號(hào)。

示例18可包括一種用來與傳感器交互的方法，包括：將太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)從集成光模塊傳送到遠(yuǎn)程目標(biāo)，檢測(cè)由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行反射而生成的太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)，以及在耦合到所述光模塊的集成電模塊中處理由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)被反射而生成的太赫茲區(qū)域中的所述進(jìn)入電磁波信號(hào)。

示例19可包括示例18的所述方法，進(jìn)一步包括通過從第一光混合器對(duì)輸出光電流進(jìn)行光混合來生成所傳送的外出電磁波信號(hào)。

示例20可包括示例18的所述方法，進(jìn)一步包括通過從第二光混合器對(duì)輸入光電流進(jìn)行光混合來檢測(cè)所反射的進(jìn)入電磁波信號(hào)。

示例21可包括示例18的所述方法，進(jìn)一步包括通過使用3db波導(dǎo)耦合器對(duì)準(zhǔn)來自兩個(gè)連續(xù)波激光器的輸出來生成所傳送的外出電磁波信號(hào)。

示例22可包括至少一個(gè)非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其包括指令的集合，所述指令在被計(jì)算系統(tǒng)所執(zhí)行時(shí)，引起所述計(jì)算系統(tǒng)：將太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)從集成光模塊傳送到遠(yuǎn)程目標(biāo)，檢測(cè)由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行反射而生成的太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)，以及在耦合到所述光模塊的集成電模塊中處理由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行反射而生成的太赫茲區(qū)域中的所述進(jìn)入電磁波信號(hào)。

示例23可包括示例22的所述至少一個(gè)非暫態(tài)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述指令在被執(zhí)行時(shí)通過從第一光混合器對(duì)輸出光電流進(jìn)行光混合來生成所傳送的電磁波信號(hào)。

示例24可包括示例22的所述至少一個(gè)非暫態(tài)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述指令在被執(zhí)行時(shí)通過從第二光混合器對(duì)輸入光電流進(jìn)行光混合來檢測(cè)所反射的進(jìn)入電磁波信號(hào)。

示例25可包括示例22的所述至少一個(gè)非暫態(tài)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述指令在被執(zhí)行時(shí)通過使用3db波導(dǎo)耦合器對(duì)準(zhǔn)來自兩個(gè)連續(xù)波激光器的輸出來生成所傳送的外出電磁波信號(hào)。

因而，前面所提及的技術(shù)能夠提供以非接觸方式的從目標(biāo)被反射的太赫茲區(qū)域中的電磁波信號(hào)的遠(yuǎn)程檢測(cè)。檢測(cè)能夠基于多普勒雷達(dá)原理、吸收波譜法等，用來在生物醫(yī)學(xué)傳感和生理學(xué)研究領(lǐng)域中進(jìn)行協(xié)助，特別是在需要生物信號(hào)的長時(shí)期記錄時(shí)。

實(shí)施例可應(yīng)用于與所有類型的半導(dǎo)體集成電路（ic）芯片的使用。這些ic芯片的示例包括但不限制于處理器、控制器、芯片集組件、可編程邏輯陣列、存儲(chǔ)器芯片、網(wǎng)絡(luò)芯片、芯片上系統(tǒng)（soc）、ssd/nand控制器asic等。另外，在所述圖的一些中，信號(hào)導(dǎo)體線用線來表示。一些可以是不同的，以指示更多的構(gòu)成信號(hào)路徑；具有編號(hào)標(biāo)簽，以指示構(gòu)成信號(hào)路徑的編號(hào)；和/或具有在一個(gè)或更多端的箭頭，以指示初始的信息流動(dòng)方向。然而，這不應(yīng)當(dāng)以限制性的方式來被直譯。相反地，此類添加的細(xì)節(jié)可連同一個(gè)或更多示范實(shí)施例被用來促進(jìn)電路的更容易的理解。任何所表示的信號(hào)線，無論其是否具有另外的信息，可實(shí)際包括可在多個(gè)方向上進(jìn)行傳播的一個(gè)或更多信號(hào)，且其可采用任一適合類型的信號(hào)方案來實(shí)現(xiàn)，例如，采用不同對(duì)來實(shí)現(xiàn)的數(shù)字或模擬線、光纖線、和/或單端線。

示例尺寸/模塊/值/范圍可已被給出，雖然實(shí)施例并不限制于是相同的。當(dāng)制造技術(shù)（例如，照相平版印刷術(shù)）隨時(shí)間而成熟時(shí)，期待更小尺寸的裝置能夠被制造。另外，為了說明和討論的簡化，且也使得不令實(shí)施例的某些方面難以理解，到ic芯片熟知的電源/接地連接以及其它組件可被示出或可以不被示出在圖內(nèi)。進(jìn)一步地，布置可以框圖的形式來示出，以便避免使實(shí)施例難以理解，而且也鑒于關(guān)于此類框圖布置的實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)高度取決于實(shí)施例要在其內(nèi)被實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)這一事實(shí)，即，此類細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)很好地位于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員的眼界之內(nèi)。在陳述具體細(xì)節(jié)（例如，電路）以便于描述示例實(shí)施例的地方，對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)是顯而易見的是，實(shí)施例能夠在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下或采用這些具體細(xì)節(jié)的變型來被實(shí)踐。因此，本描述要被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。

術(shù)語“耦合”可在本文中被用來指代在被討論的組件之間的任一類型的聯(lián)系（直接的或間接的），且可被應(yīng)用到電的、機(jī)械的、流體的、光的、電磁的、電機(jī)的、或其它的連接。另外，術(shù)語“第一”、“第二”等可在本文中只是用來促進(jìn)討論，且不攜帶特定的時(shí)間或年代順序的意義，除非另有指示。

在本申請(qǐng)中和權(quán)利要求中被使用時(shí)，被術(shù)語“中的一個(gè)或更多”所聯(lián)合的項(xiàng)目的列表可意味著所列項(xiàng)目的任一組合。例如，短語“a、b或c中的一個(gè)或更多”可意味著a、b、c；a和b；a和c；b和c；或a、b和c。

本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員將從前面的描述領(lǐng)會(huì)到，實(shí)施例的廣泛技術(shù)能夠以各種形式來實(shí)現(xiàn)。因此，盡管實(shí)施例連同其的特定示例已被描述，但實(shí)施例的真正范疇不應(yīng)當(dāng)被如此限制，因?yàn)樵谘芯苛藞D、說明書以及隨附權(quán)利要求之后，其它修改將變得對(duì)技術(shù)人員是顯而易見的。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種電磁傳感系統(tǒng)，包括：

第一光混合器，集成在光模塊中，用來將太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)傳送到遠(yuǎn)程目標(biāo)；

第二光混合器，集成在所述光模塊中，用來檢測(cè)由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行反射而生成的太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)；以及

電模塊，耦合到所述光模塊，用來處理所述進(jìn)入電磁波信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的電磁傳感系統(tǒng)，其中所述光模塊包括第一激光器和第二激光器來激發(fā)所述第一光混合器。

3.如權(quán)利要求2所述的電磁傳感系統(tǒng)，其中所述第一激光器包括第一激光器驅(qū)動(dòng)器和第一激光器二極管，以生成帶有頻率的第一信號(hào)。

4.如權(quán)利要求2所述的電磁傳感系統(tǒng)，其中所述第二激光器包括第二激光器驅(qū)動(dòng)器和第二激光器二極管，以生成帶有頻率的第二信號(hào)。

5.如權(quán)利要求2所述的電磁傳感系統(tǒng)，其中所述光模塊包括對(duì)準(zhǔn)所述第一和第二激光器的3db波導(dǎo)耦合器。

6.如權(quán)利要求3或4所述的電磁傳感系統(tǒng)，其中所述光模塊包括對(duì)準(zhǔn)所述第一和第二激光器的3db波導(dǎo)耦合器。

7.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第一光混合器包括：第一光電導(dǎo)組件，該組件產(chǎn)生振蕩光電流；以及第一天線，該天線將所述振蕩光電流轉(zhuǎn)變成太赫茲區(qū)域中的所傳送的外出電磁波信號(hào)。

8.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第二光混合器包括第二光電導(dǎo)組件和第二天線，以檢測(cè)太赫茲區(qū)域中的所述進(jìn)入反射電磁波信號(hào)。

9.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述光模塊包括第一/第二透鏡，以對(duì)所傳送的外出/進(jìn)入電磁波信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)/聚焦。

10.如權(quán)利要求7或8所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述光模塊包括第一/第二透鏡，以對(duì)到所述目標(biāo)的所傳送的外出/進(jìn)入電磁波信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)/聚焦。

11.如權(quán)利要求9所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第一和第二透鏡被耦合到所述電模塊。

12.如權(quán)利要求9所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第一和第二透鏡是離散的微機(jī)器制造單元或離散的模制單元之一。

13.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述電模塊是帶有處理器的集成芯片，所述電模塊包括激光器驅(qū)動(dòng)器電路、數(shù)據(jù)放大電路、過濾電路、以及模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。

14.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第二光混合器要使用吸收波譜法來確定與患者的皮膚和軟組織相關(guān)聯(lián)的血液葡萄糖水平。

15.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第二光混合器要使用多普勒雷達(dá)技術(shù)來確定與患者的胸部相關(guān)聯(lián)的心率、呼吸率、以及心電圖活動(dòng)。

16.如權(quán)利要求13或14所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中所述第二光混合器要使用多普勒雷達(dá)技術(shù)來確定與患者的胸部相關(guān)聯(lián)的心率、呼吸率、以及心電圖活動(dòng)。

17.一種小型化遠(yuǎn)程傳感器，包括：

光模塊，用來將太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)傳送到目標(biāo)，以及檢測(cè)來自所述目標(biāo)的太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入反射的電磁波信號(hào)；

電模塊，用來處理太赫茲區(qū)域中的所傳送的和所反射的電磁波信號(hào)二者；以及

聯(lián)結(jié)器，連接所述光模塊和所述電模塊。

18.如權(quán)利要求17所述的小型化遠(yuǎn)程傳感器，其中所述聯(lián)結(jié)器部件是引線接合。

19.如權(quán)利要求17所述的小型化遠(yuǎn)程傳感器，其中所述聯(lián)結(jié)器部件是倒裝芯片接合。

20.如權(quán)利要求17所述的小型化遠(yuǎn)程傳感器，其中所述光模塊進(jìn)一步包括第一/第二透鏡，以對(duì)太赫茲區(qū)域中的所傳送的外出/進(jìn)入電磁波信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)/聚焦。

21.一種與傳感器交互的方法，包括：

將太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)從集成光模塊傳送到遠(yuǎn)程目標(biāo)；

檢測(cè)由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行反射而生成的太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)；以及

在耦合到所述光模塊的集成電模塊中，處理由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)被反射而生成的太赫茲區(qū)域中的所述進(jìn)入電磁波信號(hào)。

22.如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括通過從第一光混合器對(duì)輸出光電流進(jìn)行光混合來生成所傳送的外出電磁波信號(hào)。

23.如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括通過從第二光混合器對(duì)輸入光電流進(jìn)行光混合來檢測(cè)所反射的進(jìn)入電磁波信號(hào)。

24.如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括通過使用3db波導(dǎo)耦合器對(duì)準(zhǔn)來自兩個(gè)連續(xù)波激光器的輸出來生成所傳送的外出電磁波信號(hào)。

25.至少一個(gè)非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，包括指令的集合，所述指令在被計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，引起所述計(jì)算系統(tǒng)：

將太赫茲區(qū)域中的外出電磁波信號(hào)從集成光模塊傳送到遠(yuǎn)程目標(biāo)；

檢測(cè)由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行反射而生成的太赫茲區(qū)域中的進(jìn)入電磁波信號(hào)；以及

在耦合到所述光模塊的集成電模塊中，處理由所述外出電磁波信號(hào)從所述遠(yuǎn)程目標(biāo)進(jìn)行反射而生成的太赫茲區(qū)域中的所述進(jìn)入電磁波信號(hào)。