光流体通过操控光和流体在微纳尺度上的相互作用来制作高集成多样性的器件和系统,被称为光和微流体的联姻。本文主要研究了基于PDMS芯片的光流体染料激光器以及微流通道中液滴、层流等效应在微流控光学器件中的应用。随着微全分析系统的快速发展,制作小体积低功耗的集成光源对于生物化学检测分析的重要性愈发显著。此外,光子器件的小型化也使得集成光源,特别是微腔激光器在芯片实验室系统中显得愈发重要。我们采用传统的光刻及PDMS快速原型复制技术在PDMS芯片上制备了环形谐振腔结构。通过结构设计上的改进,有效地减小了微腔内的光损耗,从而极大地降低了激光器的阈值。相比于传统的需要高品质因素的微腔来提供光学反馈的光流体激光器,为了进一步简化制作步骤,我们在固化的PDMS表面进行氧等离子处理使其形成纳米级别的表面褶皱。并且利用表面褶皱增强光散射形成光放大,成功地制备了不需要谐振腔的光流体随机激光器。微流控光学器件和传统的固态光学元件相比,具有高集成度和可重构的特点。通过流体之间的相互作用使光流体器件可调谐。我们利用软光刻的方法制作了双臂干涉微流控芯片。模拟了在不同的流速比下,由于两相液体的对流扩散效应导致通道内折射率分布的变换情况。在实验中,我们发现在不同的流速比下,相溶液体交界面扩散程度的不同导致光通过双臂时的光程差产生差异,从而造成干涉峰位置和数目上的变化,形成可调谐光流体干涉仪。液滴微流体技术是指在微通道内通过操纵微小液滴精确控制其形成、反应以及混合。我们通过改变离散相液体和连续相液体的流速在T型通道交界处产生不同大小的微液滴。通过入射激光,利用液体和PDMS交界面的光信号推导出了液滴的大小成分等特性。同时,我们还提出了基于液滴光栅的光流体信号发生器,通过调节两种不相溶液体的流速形成不同液滴的长度,成功实现了不同频率矩形波和三角波的产生。