【摘 要】
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随着科学技术的不断发展,跨学科的技术不断出现,生命科学、生物技术这样的学科也不例外。对于生命科学这样的学科来说,对于生物的化学成分、含量的检测是必不可少的,这依赖于分析技术及工具。随着研究的推进,对测量的技术和工具也不断地提高要求。光学传感器作为一种优秀的传感器兼具灵敏度高、响应速度快等优点,自然而然地受到生物化学领域研究者的青睐。微流控技术是目前的新兴技术,是涉及化学、流体物理、新材料、生物学和
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随着科学技术的不断发展,跨学科的技术不断出现,生命科学、生物技术这样的学科也不例外。对于生命科学这样的学科来说,对于生物的化学成分、含量的检测是必不可少的,这依赖于分析技术及工具。随着研究的推进,对测量的技术和工具也不断地提高要求。光学传感器作为一种优秀的传感器兼具灵敏度高、响应速度快等优点,自然而然地受到生物化学领域研究者的青睐。微流控技术是目前的新兴技术,是涉及化学、流体物理、新材料、生物学和生物医学工程的交叉学科。相比传统检测技术,微流控技术具有样品用量少、检测速度快、功能集成度高等显著优点。微流控技术和光学交叉融合就诞生了今天的光微流技术,兼具光学传感和微流控技术的优点。微结构光纤是光学纤维的重大突破,具有很多传统光纤没有的特点。纤维内的微孔作为微结构光纤的显著特征,在光微流技术领域有着得天独厚的优势,其微孔可以作为流体通道,促使光与液体充分接触,这为光微流传感器提供了新的可能。本文提出了一种基于七孔特氟龙包层光纤的光微流折射率传感器,适用于水基溶液的检测。高分子聚合物材料特氟龙作为光纤包层的材料,结合七孔光纤的结构,填充液体构成七液芯光纤,结合普通单模光纤即可构成模式干涉仪型传感器。文中从光纤材料选择,结构选择以及工作原理介绍了传感器的设计思路。通过使用多物理场有限元仿真软件COMSOL对器件的进行仿真模拟计算,得到了器件的透射光谱及其微流折射率响应;文中分析了七孔光纤各几何参数对于传感器灵敏度的影响,最终经过结构优化,该传感器用于测量折射率接近水(n=1.333)的液体时,灵敏度可达24577nm/RIU。
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