[发明专利]基于纳米复制成型的光子晶体纳米流体传感器及制备方法

摘要

本发明公开了一种基于纳米复制成型的光子晶体纳米流体传感器及制备方法，该传感器包括光子晶体结构和光学透明覆盖层，光子晶体结构包括玻璃基底、由紫外线固化物所形成的低折射率光栅层和沉积在所述光栅层上的高折射率材料层；该方法包括：制备具有光栅周期结构的石英光栅母模板；在载玻片上旋涂紫外线固化物；加热石英光栅母模板，并在光栅凹槽内滴入剥离胶，然后将载玻片覆盖在石英光栅母模板上并固化；在载玻片背面粘贴盖玻片；在光栅层上沉积高折射率材料获得高折射率材料层；在材料层表面粘贴光学透明覆盖层以使两者键合，学透明覆盖层与光栅凹槽之间形成纳米流体通道。本发明具有制备简洁快速，制作精度高、成本低的特点，且适合于大批量生产。

主权项

1.一种基于纳米复制成型的光子晶体纳米流体传感器，其具有光学透明性，可应用于透射光谱测试平台，并可利用透射光谱测试平台测试光子晶体纳米流体传感器中纳米流体通道的流通性，其特征在于，该传感器包括光子晶体结构和光学透明覆盖层(4)，其中：所述光子晶体结构包括玻璃基底(1)、由紫外线固化物所形成的低折射率光栅层(2)和沉积在所述光栅层(2)上的高折射率材料层(3)，所述玻璃基底(1)包括彼此粘合的盖玻片和载玻片，其中所述盖玻片作为光子晶体纳米流体传感器的基底，而载玻片则作为紫外线固化物的基底，所述光栅层(2)由石英光栅母模板(5)通过纳米复制成型得到，其对400nm‑700nm范围的可见光具有透射性且为固态，其折射率系数为n，满足1.3<n<1.5，该石英光栅母模板(5)的光栅高度为100‑200nm，所述高折射率材料层(3)对可见光具有高的透射性，其折射率系数n为1.8<n<3.0，其沉积厚度h为50‑200nm，所述光学透明覆盖层(4)设于所述材料层(3)的上表面且两者彼此键合，当光学透明覆盖层(4)与材料层(3)的上表面键合完好时，光子晶体纳米流体传感器的共振波长位于618m处，该光学透明覆盖层(4)与所述光栅层(2)的光栅凹槽形成纳米流体通道(6)；应用时，当纳米流体通道内分析液的折射率系数从1.0、1.33、1.40依次变化时，光子晶体纳米流体传感器的透射光谱共振波长将从618nm依次频移到636nm、641nm，其可作为对分析物进行无标识检测的依据；另通过测试光子晶体纳米流体传感器中纳米流体对共振波长频移值的影响，可分析光子晶体纳米流体传感器的纳米流体通道中的实验样品；此外，在确定好激光光源最佳共振入射角度后，可进行相应的基于最佳入射角度的光子晶体纳米流体传感器荧光增强实验。