采用光栅辅助耦合器阵列的多通道光微流体传感器

摘要

采用光栅辅助耦合器阵列的多通道光微流体传感器。传感器包括：光谱分析装置，波导信号公共通道，光栅辅助耦合器阵列通道，波导传感耦合通道以及光微流体谐振腔阵列。探测光通过波导信号公共通道、光栅辅助耦合器通道及波导传感耦合通道，耦合到光微流体谐振腔阵列中，再将腔内谐振模波长信息带到接收端，进入到光谱分析装置分析处理，实现传感。该装置能有效地实现多通道光微流体传感，可用于高通量光微流体检测系统的构建。通过设计光栅辅助耦合器的参数，可有效控制光栅辅助耦合器与光微流体谐振腔的相互作用，显著增加光谐振谱线响应峰值，从而提高检测灵敏度。该装置适用于多种应用场合，且制作容易，能用已有技术实现批量生产。

主权项

一种采用光栅辅助耦合器阵列的多通道光微流体传感器，其特征在于该传感器包括：光栅辅助耦合器阵列通道：通道内的光栅辅助耦合器阵列由一组成对设置的光栅辅助耦合器构成，每对光栅辅助耦合器包括一个上载光栅辅助耦合器和一个下载光栅辅助耦合器，两个光栅辅助耦合器的特征波长相同，都对应于光微流体谐振腔的谐振梳状谱系列中的其中一条谱线，但不同对光栅辅助耦合器之间的特征波长不同；波导信号公共通道：位于光栅辅助耦合器阵列通道下方，用于输入探测光和收集携带谐振信息的信号光；波导传感耦合通道：位于光栅辅助耦合器阵列通道上方，将具有特定波长的探测光从光栅辅助耦合器阵列通道耦合入光微流体谐振腔中，从而激发光微流体谐振腔中的逆时针谐振模，以及将带有谐振信息的信号光从光栅辅助耦合器阵列通道耦合下载进入波导公共通道；光微流体谐振腔阵列：设置在波导传感耦合通道的上方，并与光栅辅助耦合器阵列中的成对设置的光栅辅助耦合器一一对应；该阵列中每一个光微流体谐振腔放置在一对特征波长相同的光栅辅助耦合器中间位置的上方，满足谐振条件的波长在光微流体谐振腔内发生谐振，同时通过选择对应的光栅波长，使得光微流体谐振腔内的逆时针谐振模的波长与光栅波长匹配；光谱分析装置：提供探测光，并对波导信号公共通道中传出的信号光进行分析，可完成高灵敏度多通道的光微流体谐振同时检测；采用宽带光源和可调谐滤波器扫描探测组合的形式，或采用可调谐激光器和探测器组合形式。