[發(fā)明專利]一種集成光微流控傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611206743.X
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106770043B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金龍;梁麗麗;關(guān)柏鷗
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;B01L3/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

1.一種集成光微流控傳感器，其特征在于，所述傳感器包括：一根微納光纖(7)和三根組成結(jié)構(gòu)相同的第一微納石英毛細(xì)管(1)、第二微納石英毛細(xì)管(8)、第三微納石英毛細(xì)管(9)；

所述微納光纖(7)與三根微納石英毛細(xì)管處處保持平行的相對位置關(guān)系，并封裝于低折射率紫外膠中；

其中，所述微納光纖(7)包括：第一光纖端區(qū)(10)、第二光纖端區(qū)(14)、第一微納光纖錐區(qū)(11)、第二微納光纖錐區(qū)(13)和微納光纖均勻區(qū)(12)，所述第一微納光纖錐區(qū)(11)和所述第二微納光纖錐區(qū)(13)分別位于所述微納光纖均勻區(qū)(12)的兩端，所述第一光纖端區(qū)(10)位于所述第一微納光纖錐區(qū)(11)的外端，所述第二光纖端區(qū)(14)位于所述第二微納光纖錐區(qū)(13)的外端；

其中，所述第一微納石英毛細(xì)管(1)、所述第二微納石英毛細(xì)管(8)和所述第三微納石英毛細(xì)管(9)均包括：第一石英毛細(xì)管端區(qū)(2)、第二石英毛細(xì)管端區(qū)(6)、第一微納石英毛細(xì)管錐區(qū)(3)、第二微納石英毛細(xì)管錐區(qū)(5)和微納石英毛細(xì)管均勻區(qū)(4)，所述第一微納石英毛細(xì)管錐區(qū)(3)和所述第二微納石英毛細(xì)管錐區(qū)(5)分別位于所述微納石英毛細(xì)管均勻區(qū)(4)的兩端，所述第一石英毛細(xì)管端區(qū)(2)位于所述第一微納石英毛細(xì)管錐區(qū)(3)的外端，所述第二石英毛細(xì)管端區(qū)(6)位于所述第二微納石英毛細(xì)管錐區(qū)(5)的外端；上述三根組成結(jié)構(gòu)相同的微納石英毛細(xì)管各自構(gòu)成獨立的三個微流通道。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成光微流控傳感器，其特征在于，所述第一光纖端區(qū)(10)和所述第二光纖端區(qū)(14)用于光信號的輸入和輸出，所述第一微納光纖錐區(qū)(11)或所述第二微納光纖錐區(qū)(13)用于實現(xiàn)高階模式的激發(fā)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成光微流控傳感器，其特征在于，

所述第一微納石英毛細(xì)管(1)、所述第二微納石英毛細(xì)管(8)和所述第三微納石英毛細(xì)管(9)的第一微納石英毛細(xì)管錐區(qū)(3)和第二微納石英毛細(xì)管錐區(qū)(5)均分別與所述第一微納光纖錐區(qū)(11)和所述第二微納光纖錐區(qū)(13)并排平行，實現(xiàn)模式耦合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成光微流控傳感器，其特征在于，所述第一微納光纖錐區(qū)(11)和所述第二微納光纖錐區(qū)(13)激發(fā)高階模式，該高階模式在所述第一微納石英毛細(xì)管(1)、所述第二微納石英毛細(xì)管(8)、所述第三微納石英毛細(xì)管(9)和所述微納光纖均勻區(qū)(12)組成的復(fù)合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中傳輸。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成光微流控傳感器，其特征在于，所述第一微納光纖錐區(qū)(11)和所述第二微納光纖錐區(qū)(13)激發(fā)的高階模式的倏逝場分別滲透入所述第一微納石英毛細(xì)管(1)、所述第二微納石英毛細(xì)管(8)、所述第三微納石英毛細(xì)管(9)的內(nèi)部，實現(xiàn)光與物質(zhì)的相互作用，達到傳感測量的目的。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成光微流控傳感器，其特征在于，所述第一微納光纖錐區(qū)(11)和所述第二微納光纖錐區(qū)(13)激發(fā)的高階模式取決于各個微納石英毛細(xì)管的尺寸；

當(dāng)所述第一微納石英毛細(xì)管(1)、所述第二微納石英毛細(xì)管(8)、所述第三微納石英毛細(xì)管(9)的尺寸相同時，激發(fā)相同的高階模式，三根微納石英毛細(xì)管檢測相同的東西，可實現(xiàn)傳感信號的放大；

當(dāng)所述第一微納石英毛細(xì)管(1)、所述第二微納石英毛細(xì)管(8)、所述第三微納石英毛細(xì)管(9)的尺寸不同時，激發(fā)三種不同的高階模式，三根微納石英毛細(xì)管可分別檢測不同的參量，實現(xiàn)功能的集成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的一種集成光微流控傳感器，其特征在于，

當(dāng)所述第一微納石英毛細(xì)管(1)、所述第二微納石英毛細(xì)管(8)和所述第三微納石英毛細(xì)管(9)的第一石英毛細(xì)管端區(qū)(2)經(jīng)分樣器與蠕動泵相連用于相同樣品的注入，或者與蠕動泵的三個出樣口分別相連用于相同或者不同樣品的注入，所述第一微納石英毛細(xì)管(1)、所述第二微納石英毛細(xì)管(8)和所述第三微納石英毛細(xì)管(9)的第二石英毛細(xì)管端區(qū)(6)用于排出毛細(xì)管內(nèi)剩余的樣品，形成完整的微流通道系統(tǒng)。