[發明專利]一種用于肝臟病理切片檢測的多層電介質結構

在審

• 申請號: 202110740167.1
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113324950A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李永逵
• 申請（專利權）人: 湖北科技學院
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/01;G02F1/00
• 代理公司: 咸寧鴻信專利代理事務所(普通合伙) 42249
• 代理人: 劉喜

本發明提供了一種用于肝臟病理切片檢測的多層電介質結構，屬于光學技術領域。包括缺陷層、兩個分別位于缺陷層兩側的第二電介質層和兩個分別位于兩個第二電介質層外側的第一電介質層，第一電介質層的外側設置有一棱形耦合波導，棱形耦合波導的橫截面呈等腰直角三角形；其中一個棱形耦合波導與第一電介質層之間插設待檢的肝臟病理切片。本發明能夠通過反射光束空間非互易古斯?漢森位移精確測量肝臟病理切片的折射率，從而實現對肝臟病理切片的定量分析。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，涉及一種用于肝臟病理切片檢測的多層電介質結構。

背景技術

根據幾何光學知道，當光波在兩種不同的介質界面處，會發生反射和折射現象，反過來，如果將光束沿著反射或折射光路射入介質，則在分界面處，原來的入射光路徑就是反射光或者折射光的路徑，這就是光路可逆原理。也就是說，當一束光穿過一個光學器件時，光束會形成一個光的傳播路徑。如果將光源和光探測器位置互換，則光波將沿原路徑返回，這就是光波的空間互易原理。然而，在含有增益或損耗的電介質非對稱結構中，左、右入射光的反射譜，以及反射系數相位譜，都存在不重合的現象，即空間非互易現象。

當介質中含有增益和損耗時，光波在介質分界面上會形成倏逝波，這相當于在分界面的下側存在一個虛反射面，反射光束就會相對于幾何光線預測的位置發生一個正的橫向位移，將此位移叫古斯-漢森位移。古斯-漢森位移也可以為負值，則虛反射面可被視為位于分界面的上側。

古斯-漢森位移正比于反射系數相位的變化率，因此，當光照射到包含增益或損耗的非對稱結構中時，得到左、右入射光波的古斯-漢森位移曲線必然不重合，這就是古斯-漢森位移的空間非互易性。空間古斯漢森位移對電介質的折射十分敏感，常被用作高靈敏度的折射率傳感器。如果器件中存在古斯漢森位移空間非互易性，以此來測量介質折射率，則傳感器的靈敏度提高一倍。

在帶缺陷的光子晶體的光子帶隙邊緣和缺陷模附近，反射系數相位隨歸一化頻率的改變而急劇變化，這必然引起反射光束中可觀的古斯-漢森位移。將光子晶體進行截斷，形成光子多層結構。在光子多層結構中，也存在類似古斯-漢森效應。

人體組織，如肝臟切片，存在較大的光學損耗。當人體的不同組織發生病變時，其切片的折射率也會隨之改變。傳統上對肝臟病理切片的檢測，多采用顯微鏡觀測、化驗，以及X光照射等。存在檢測周期長、誤判率大和成本高昂等缺點。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種用于肝臟病理切片檢測的多層電介質結構，本發明所要解決的技術問題是如何通過反射光束空間非互易古斯-漢森位移精確測量肝臟病理切片的折射率，從而實現對肝臟病理切片的定量分析。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種用于肝臟病理切片檢測的多層電介質結構，其特征在于，包括缺陷層、兩個分別位于缺陷層兩側的第二電介質層和兩個分別位于兩個第二電介質層外側的第一電介質層，所述第一電介質層的外側設置有一棱形耦合波導，所述棱形耦合波導的橫截面呈等腰直角三角形；其中一個棱形耦合波導與第一電介質層之間插設待檢的肝臟病理切片。

進一步的，所述電介質層二為硫化鋅。

進一步的，所述電介質層一為二氧化硅。

進一步的，所述棱形耦合波導為硅。

進一步的，所述缺陷層為硅。

將肝臟切片與光子多層復合，形成非對稱電介質多層結構，再加上肝臟切片的光學損耗也比較大，這必然導致左、右入射光的較大的古斯-漢森位移，以及古斯-漢森位移的空間非互易性。當肝臟發生病變時，左、右反射光束的古斯-漢森位移改變，以此來對肝臟病理切片的折射率做精確測量，從而對肝臟的病理進行定量地分析。