新型光微流體光器件的設計、制備及其應用研究.pdf

1、微流控光學是光學和微流控技術的結合。相對于傳統(tǒng)的固體器件,微流控光學器件在尺寸上微型化、可調諧手段上更多樣化、可集成于芯片實驗室中用于化學生物分析檢測。本文研究了基于PDMS芯片的微流控光學器件及拓展了其應用,對微流控光學器件的光學特性進行表征及探討。
　　本研究制備了磁流體液芯光纖,液芯為磁性顆粒半徑為10nm的石蠟基Fe3O4磁流體。在不同磁場下對光纖出射光強進行調諧及理論計算了光纖中光波模式。實驗結果與理論計算相吻合,并給出

2、了磁流體液芯光纖的傳輸損耗。集成型光源對于微全分析系統(tǒng)中生物化學分析檢測有著深遠的意義。在上述背景下,我們展開了微型染料激光器的研究。采用傳統(tǒng)的光刻及PDMS快速原型復制制備了微環(huán)形諧振腔結構。因其損耗較大,泵浦閾值較高,通過結構設計上的改進,大大降低了激光泵浦閾值。運用兩種相溶液體的層流機制進行了微型干涉儀的研究。結果表明,改變兩相液體注入的流速比時,干涉曲線發(fā)生變化,干涉峰個數(shù)逐漸增加。為了更清晰表征微通道中的液體的擴散情況,在理論

3、上進行了折射率分布的模擬。同時,我們也記錄了在不同流速比情況下,兩相液體交界面位置的變化?；诟缮娆F(xiàn)象的折射率計在傳感器中應用比較廣泛。隨著近期微流控液滴的應用方面的廣泛研究,我們利用產生微液滴的機制制備了微型信號發(fā)生器,并拓展了其應用。實驗結果表明,產生的信號頻率及波形通過改變液體的流速比來控制,給出了信號頻率與流速比不變情況下的關系曲線。在信號發(fā)生器的基礎上,設計雙T結構實現(xiàn)信號編碼器。微流控光學器件的研究促使了集成光學的發(fā)展,也對