用于光微流體傳感復(fù)用的波導(dǎo)光柵研究.pdf

1、基于回音壁諧振模的光微流體傳感器是一種無標(biāo)記、高靈敏度生物傳感技術(shù),由于這類傳感器具有很高的諧振腔品質(zhì)因數(shù)和傳感靈敏度,因此日益成為生物傳感研究領(lǐng)域的熱門課題。為了使光微流體生物傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)高通量的傳感檢測,本文開展了用于光微流體傳感器復(fù)用的波導(dǎo)光柵耦合器的研究,采用耦合模理論分析了波導(dǎo)光柵輔助耦合器的傳輸,建立了ARROW型波導(dǎo)及其與微管耦合結(jié)構(gòu)的仿真模型,并且利用FullWAVE軟件進行了仿真分析,在仿真理論分析的基礎(chǔ)上搭建了實驗

2、系統(tǒng),對光柵輔助耦合器的性能進行了探索;此外,本文還從理論和實驗兩個方面分析驗證了微管回音壁諧振模不同徑向模式下的光場分布對傳感靈敏度的影響。完成的主要工作如下:
　　1)基于耦合模理論對微管諧振腔進行了分析,推導(dǎo)了微管諧振腔的透射比;研究微管諧振腔的回音壁諧振模及其電磁場分布,探索了微管不同徑向模式下的光場分布對傳感靈敏度的影響。
　　2)引入光柵輔助耦合器和ARROW型波導(dǎo)的概念,首先運用耦合模方程分析了光柵輔助耦合器的

3、波長選擇原理,接著介紹了ARROW型波導(dǎo)的特性及重要參數(shù),在此基礎(chǔ)上闡述了基于ARROW型波導(dǎo)的光柵輔助耦合器,并且利用FullWAVE模塊對輔助耦合器進行了仿真分析,重點分析了雙微管復(fù)用結(jié)構(gòu)的仿真理論,研究了光柵周期,芯層厚度等參數(shù)對耦合效果的影響,為應(yīng)用于光微流體復(fù)用傳感的基于ARROW型波導(dǎo)的光柵輔助耦合器提供了理論基礎(chǔ)。
　　3)使用不同的耦合方式分別在厚壁微管與薄壁微管中激發(fā)出回音壁諧振式,展示了兩種耦合方式的差異,并通