液滴微流控技术是近年来发展起来的在微流控芯片上实现微米级液滴的生成、操控和应用的新技术,被广泛应用于分析化学、细胞研究和药物合成等诸多领域。微液滴是生化反应、试剂混合和颗粒合成等过程的微反应器,因此在实验中,无论是控制液滴数量来实现精确的反应物质比例,还是进行高通量液滴的筛选分析,都离不开对微液滴的检测与计数。为了实现对微流控芯片上高通量微液滴的实时检测与计数,本文设计了光纤式微液滴检测与计数系统。论文的主要工作及创新点如下:1.提出并设计了光纤式微液滴检测与计数系统。在微流控芯片上,接收端光纤的纤芯精确对准检测区域处的微通道,根据液滴经过检测区域时所引起的光强变化来实现检测与计数功能。利用光纤阵列使系统易于集成,并可同时检测多个通道。2.完成了光学检测单元的设计和建模仿真。利用TracePro软件模拟光路,讨论分析了照明光束准直性、液滴尺寸、液滴相对溶液折射率和接收光纤相距微流控芯片距离对液滴通过检测区域时光强变化的影响,并针对不同检测条件下信号的变化特点提出了相应的解决方案。仿真结果为系统整体设计提供了依据。3.完成了检测系统硬件和软件的设计与调试。硬件电路包括光源调制信号处理模块、检测信号处理模块和硬件控制模块,可实现对不同检测条件下液滴信号的处理;软件程序包括上位机程序和下位机程序,实现了人机交互控制和计数结果读取。4.完成了模拟实验,并搭建实验系统进行了实际液滴计数实验。实验结果表明,本系统可对不同检测条件下出现的单脉冲液滴信号和双脉冲液滴信号进行处理,能够实现对半径为10μm的液滴的检测与计数,所能检测的液滴频率范围从低频至7 KHz,满足了对微流控芯片上高通量液滴实时检测与计数的设计目标。