[实用新型]一种用于肝脏病理切片检测的多层电介质结构

说明书

本实用新型提供了一种用于肝脏病理切片检测的多层电介质结构，属于光学技术领域。包括缺陷层、两个分别位于缺陷层两侧的第二电介质层和两个分别位于两个第二电介质层外侧的第一电介质层，第一电介质层的外侧设置有一棱形耦合波导，棱形耦合波导的横截面呈等腰直角三角形；其中一个棱形耦合波导与第一电介质层之间插设待检的肝脏病理切片。本实用新型能够通过反射光束空间非互易古斯‑汉森位移精确测量肝脏病理切片的折射率，从而实现对肝脏病理切片的定量分析。

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种用于肝脏病理切片检测的多层电介质结构。

背景技术

根据几何光学知道，当光波在两种不同的介质界面处，会发生反射和折射现象，反过来，如果将光束沿着反射或折射光路射入介质，则在分界面处，原来的入射光路径就是反射光或者折射光的路径，这就是光路可逆原理。也就是说，当一束光穿过一个光学器件时，光束会形成一个光的传播路径。如果将光源和光探测器位置互换，则光波将沿原路径返回，这就是光波的空间互易原理。然而，在含有增益或损耗的电介质非对称结构中，左、右入射光的反射谱，以及反射系数相位谱，都存在不重合的现象，即空间非互易现象。

当介质中含有增益和损耗时，光波在介质分界面上会形成倏逝波，这相当于在分界面的下侧存在一个虚反射面，反射光束就会相对于几何光线预测的位置发生一个正的横向位移，将此位移叫古斯-汉森位移。古斯-汉森位移也可以为负值，则虚反射面可被视为位于分界面的上侧。

古斯-汉森位移正比于反射系数相位的变化率，因此，当光照射到包含增益或损耗的非对称结构中时，得到左、右入射光波的古斯-汉森位移曲线必然不重合，这就是古斯-汉森位移的空间非互易性。空间古斯汉森位移对电介质的折射十分敏感，常被用作高灵敏度的折射率传感器。如果器件中存在古斯汉森位移空间非互易性，以此来测量介质折射率，则传感器的灵敏度提高一倍。

在带缺陷的光子晶体的光子带隙边缘和缺陷模附近，反射系数相位随归一化频率的改变而急剧变化，这必然引起反射光束中可观的古斯-汉森位移。将光子晶体进行截断，形成光子多层结构。在光子多层结构中，也存在类似古斯-汉森效应。

人体组织，如肝脏切片，存在较大的光学损耗。当人体的不同组织发生病变时，其切片的折射率也会随之改变。传统上对肝脏病理切片的检测，多采用显微镜观测、化验，以及X光照射等。存在检测周期长、误判率大和成本高昂等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种用于肝脏病理切片检测的多层电介质结构，本实用新型所要解决的技术问题是如何通过反射光束空间非互易古斯-汉森位移精确测量肝脏病理切片的折射率，从而实现对肝脏病理切片的定量分析。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于肝脏病理切片检测的多层电介质结构，其特征在于，包括缺陷层、两个分别位于缺陷层两侧的第二电介质层和两个分别位于两个第二电介质层外侧的第一电介质层，所述第一电介质层的外侧设置有一棱形耦合波导，所述棱形耦合波导的横截面呈等腰直角三角形；其中一个棱形耦合波导与第一电介质层之间插设待检的肝脏病理切片。

进一步的，所述第二电介质层为硫化锌。

进一步的，所述第一电介质层为二氧化硅。

进一步的，所述棱形耦合波导为硅。

进一步的，所述缺陷层为硅。

将肝脏切片与光子多层复合，形成非对称电介质多层结构，再加上肝脏切片的光学损耗也比较大，这必然导致左、右入射光的较大的古斯-汉森位移，以及古斯-汉森位移的空间非互易性。当肝脏发生病变时，左、右反射光束的古斯-汉森位移改变，以此来对肝脏病理切片的折射率做精确测量，从而对肝脏的病理进行定量地分析。