纤维集成光微流感测器件关键技术

发布时间：2024-03-08 18:58

　　随着光纤技术的日趋成熟,微流控光学器件为光和材料之间的相互作用和检测提供了更多的机会,也获得了更广泛的应用,例如微流控芯片(Microfluidic Chip)、生物芯片(Bio Chip)和芯片实验室(Lab-on-Chip,LOC)等。其中,常以普通光纤作为微流芯片的光输入、输出波导,进而辅助微流控器件实现化学及环境分析、生物合成、药物输送等功能。然而,芯片与光纤的光耦合效率低、样品与光波导的接触面积有限等问题却严重限制了光流控芯片的进一步发展。本文利用特种微结构光纤的特殊结构,在微结构光纤内部构造微流控检测实验结构,通过对光纤进行结构设计以及微加工处理,使光波导与微流物质检测相结合,制备出基于不同微结构的带孔光纤以及包含相位调制及强度调制的不同检测原理在内的高灵敏度光纤微流传感器,实现了光纤内部光与微流体的相互作用,并解决了系统光耦合效率及光学集成度较低的问题。本论文主要包括以下研究内容:1.本文设计并制备了多种包含一个或多个空气孔的新型中空微结构光纤,其中包括圆芯偏孔双芯光纤、月牙芯偏孔双芯光纤、圆芯双孔双芯光纤、矩形芯双孔双芯光纤、中空环形包层悬挂芯光纤和中空环形包层双芯光纤...

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1光微流系统示意图

微流系统示意图[2]（a）红色箭头表示解调通道，蓝色箭头表示六个微透镜阵列（b）嵌入的光纤，红色为光路Schematicoftheoptofluidicsystem[2](a)Interrogationchannelsmarkedwithredarrrow....

图1.3SPR温度计[8]

入液晶介质的中空光纤（b）中空光纤镀银膜入均匀液体后的横截面示意图ter[8](a)Hollowfiberfilledwithliquidcrystalm)Thecrosssectionofthehollowfiberfillingwit

图1.4集成了干涉仪和光势阱的调制型微流芯片原理图

图1.4集成了干涉仪和光势阱的调制型微流芯片原理图[50]aticdiagramofthebuffer-modulatedoptofluidicchipwithanintegratedintopticaltrap[50]在各个领域内都有广泛的应用。而且在....

图1.5用于ARROW的微流检测平台[71]

RROW的微流检测平台[71]（a）荧光互相关光谱检测平台（b）互相关射型光波导（c）互相关液芯反共振反射型光波导oflowdetectionplatformforARROW[71](a)Fluorescencecross-correlatiotform(b)....

本文编号：3922247