[发明专利]一种用于检测微流体系统中液体折射率的传感器及方法

摘要

本发明公开了一种用于检测微流体系统中液体折射率的传感器及方法，该传感器是一种用于微流体系统中的新型功能器件，利用波导内光束在波导与微流体通道的交界面位置处的发生透射与反射程度，受液体折射率的影响，改变了输出的光功率大小，从而可由光功率输出大小来间接测定液体折射率的大小。该传感器巧妙的结合该基本原理，将光波导与微流体通道做成简单的平面结构，制作过程简单、测试液体折射率时操作方便，实现了光学器件与微流体功能器件的一体化集成；本发明所述的检测方法，利用该传感器进行液体折射率检测时，流体通道平面与光路共面，大大地简化了测试过程，且由于共面使得测试过程受外部环境影响小，从而提升了检测精度和稳定性。

主权项

一种用于检测微流体系统中液体折射率的传感器，其特征在于，包括上基片(10)、下基片(11)、包层材料层(1)、S型偏折波导和微流体通道(7)；所述包层材料层(1)位于在上基片(10)和下基片(11)之间；所述S型偏折波导和微流体通道(7)位于在所述包层材料层(1)中；所述微流体通道上设有流体输入端口(8)和流体输出端口(9)；所述S型偏折波导由芯层材料制成，包括依次相连的光输入直波导(2)、第一偏向波导(3)、第二偏向波导(4)、第三偏向波导(5)以及光输出直波导(6)；其中，所述第一偏向波导(3)的一侧与所述微流体通道(7)的一侧接触，且第一偏向波导(3)与光输入直波导(2)之间的水平夹角为θ，第二偏向波导(4)和第三偏向波导(5)分别与光输入直波导(2)所在水平方向的夹角为2θ和θ；0<θ<cos^‑1(N₁/N₂)其中，N₁和N₂分别表示TE波在非波导位置区域和波导所在区域的等效折射率；所述非波导位置区域是指不包括S型偏折波导和微流体通道的其他位置区域。