[发明专利]一种集成光微流控传感器

权利要求书

1.一种集成光微流控传感器，其特征在于，所述传感器包括：一根微纳光纤(7)和三根组成结构相同的第一微纳石英毛细管(1)、第二微纳石英毛细管(8)、第三微纳石英毛细管(9)；

所述微纳光纤(7)与三根微纳石英毛细管处处保持平行的相对位置关系，并封装于低折射率紫外胶中；

其中，所述微纳光纤(7)包括：第一光纤端区(10)、第二光纤端区(14)、第一微纳光纤锥区(11)、第二微纳光纤锥区(13)和微纳光纤均匀区(12)，所述第一微纳光纤锥区(11)和所述第二微纳光纤锥区(13)分别位于所述微纳光纤均匀区(12)的两端，所述第一光纤端区(10)位于所述第一微纳光纤锥区(11)的外端，所述第二光纤端区(14)位于所述第二微纳光纤锥区(13)的外端；

其中，所述第一微纳石英毛细管(1)、所述第二微纳石英毛细管(8)和所述第三微纳石英毛细管(9)均包括：第一石英毛细管端区(2)、第二石英毛细管端区(6)、第一微纳石英毛细管锥区(3)、第二微纳石英毛细管锥区(5)和微纳石英毛细管均匀区(4)，所述第一微纳石英毛细管锥区(3)和所述第二微纳石英毛细管锥区(5)分别位于所述微纳石英毛细管均匀区(4)的两端，所述第一石英毛细管端区(2)位于所述第一微纳石英毛细管锥区(3)的外端，所述第二石英毛细管端区(6)位于所述第二微纳石英毛细管锥区(5)的外端；上述三根组成结构相同的微纳石英毛细管各自构成独立的三个微流通道。

2.根据权利要求1所述的一种集成光微流控传感器，其特征在于，所述第一光纤端区(10)和所述第二光纤端区(14)用于光信号的输入和输出，所述第一微纳光纤锥区(11)或所述第二微纳光纤锥区(13)用于实现高阶模式的激发。

3.根据权利要求2所述的一种集成光微流控传感器，其特征在于，

所述第一微纳石英毛细管(1)、所述第二微纳石英毛细管(8)和所述第三微纳石英毛细管(9)的第一微纳石英毛细管锥区(3)和第二微纳石英毛细管锥区(5)均分别与所述第一微纳光纤锥区(11)和所述第二微纳光纤锥区(13)并排平行，实现模式耦合。

4.根据权利要求2所述的一种集成光微流控传感器，其特征在于，所述第一微纳光纤锥区(11)和所述第二微纳光纤锥区(13)激发高阶模式，该高阶模式在所述第一微纳石英毛细管(1)、所述第二微纳石英毛细管(8)、所述第三微纳石英毛细管(9)和所述微纳光纤均匀区(12)组成的复合波导结构中传输。

5.根据权利要求2所述的一种集成光微流控传感器，其特征在于，所述第一微纳光纤锥区(11)和所述第二微纳光纤锥区(13)激发的高阶模式的倏逝场分别渗透入所述第一微纳石英毛细管(1)、所述第二微纳石英毛细管(8)、所述第三微纳石英毛细管(9)的内部，实现光与物质的相互作用，达到传感测量的目的。

6.根据权利要求2所述的一种集成光微流控传感器，其特征在于，所述第一微纳光纤锥区(11)和所述第二微纳光纤锥区(13)激发的高阶模式取决于各个微纳石英毛细管的尺寸；

当所述第一微纳石英毛细管(1)、所述第二微纳石英毛细管(8)、所述第三微纳石英毛细管(9)的尺寸相同时，激发相同的高阶模式，三根微纳石英毛细管检测相同的东西，可实现传感信号的放大；

当所述第一微纳石英毛细管(1)、所述第二微纳石英毛细管(8)、所述第三微纳石英毛细管(9)的尺寸不同时，激发三种不同的高阶模式，三根微纳石英毛细管可分别检测不同的参量，实现功能的集成。

7.根据权利要求1至6任一所述的一种集成光微流控传感器，其特征在于，

当所述第一微纳石英毛细管(1)、所述第二微纳石英毛细管(8)和所述第三微纳石英毛细管(9)的第一石英毛细管端区(2)经分样器与蠕动泵相连用于相同样品的注入，或者与蠕动泵的三个出样口分别相连用于相同或者不同样品的注入，所述第一微纳石英毛细管(1)、所述第二微纳石英毛细管(8)和所述第三微纳石英毛细管(9)的第二石英毛细管端区(6)用于排出毛细管内剩余的样品，形成完整的微流通道系统。