[發明專利]一種基于光泳效應的微流開關

有效

• 申請號: 202011054244.X
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112099149B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 張亞勛;湯曉云;劉志海;張羽;楊軍;苑立波
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G02B6/35
• 分類號: G02B6/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于光泳效應的微流開關，其特征在于：包括激光器、傳輸光纖、微流體激光耦合裝置、帶孔光纖、吸收性粒子、微流體導管、微量注射泵，激光器尾纖連接傳輸光纖通過微流體激光耦合裝置將激光耦合入帶孔光纖的纖芯中，經帶孔光纖傳輸后作用到處于微流通道輸出口的吸收性粒子上，微流體激光耦合裝置將微加工的傳輸光纖對芯焊接帶孔光纖纖芯的焊點和微流體導管的一端用膠共同密封在一段毛細管內，保證激光器的激光通過傳輸光纖耦合進入帶孔光纖的纖芯中傳輸，且微量注射泵泵射的微流體經微流體導管被泵入帶孔光纖的孔中傳輸；微量注射泵泵出的微流體經微流體導管通過微流體激光耦合裝置泵入帶孔光纖孔中形成微流通道，利用吸收性粒子和周圍介質之間的熱交換產生的光泳力實現對吸收性粒子的控制，吸收性粒子所受的光泳力大小與光功率密度相關，通過調節帶孔光纖輸出功率可以調整吸收性粒子的位置，實現基于光泳效應的微流體開關；Δα型光泳力既能夠為光吸收性粒子提供遠離光源的推力，也能夠為光吸收性粒子提供指向光源的拉力；通過調節激光器激光功率改變吸收性粒子距離光纖端的距離，實現對微流通道的關閉和打開。

2.根據權利要求1所述的一種基于光泳效應的微流開關，其特征在于：所述帶孔光纖是帶有孔洞微流通道的光纖，具體是壁中波導光纖或光子晶體光纖或內壁波導光纖，光纖纖芯沿中心對稱分布，且對稱中心與孔洞同軸。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于光泳效應的微流開關，其特征在于：所述吸收性粒子為開關帶孔光纖的微流通道的閥門，其直徑大于帶孔光纖的微流通道直徑，且保證帶孔光纖纖芯出射的激光能夠照射到吸收性粒子上。