用于特定目標(biāo)分子檢測的專用拉曼光譜芯片制作和測試.pdf

1、隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，社會對科學(xué)相應(yīng)提出了更高的要求。與人民群眾的生活需求迫切相關(guān)的科研項目得到進一步的推動。近年來食品安全事件頻發(fā)，假藥假疫苗事件層出不窮，毒品犯罪與爆炸物檢測也日益得到重視。在眾多檢測技術(shù)中，拉曼光譜分析技術(shù)所具有的高分辨率、低干擾能力，非侵入式的檢測方式，快速精確的優(yōu)點，簡單的操作方式，使其在多種檢測技術(shù)中脫穎而出，成為當(dāng)前研究的熱點。與只能在實驗室使用的大型拉曼光譜儀不同，便攜式拉曼光譜儀因其特有的小體積、高性能、

2、智能化、低價位等特點，使其能夠應(yīng)對各種復(fù)雜的使用環(huán)境，滿足各種嚴(yán)苛的需求。
　　本文使用陣列波導(dǎo)光柵(AWG)來替代傳統(tǒng)分光模塊，設(shè)計了針對特定目標(biāo)分子檢測的專用AWG，完成了氮氧化硅分光芯片的設(shè)計、制造，并且成功用所制作的分光芯片測得了釩酸釔晶體與孔雀石綠溶液的拉曼信號，實現(xiàn)了質(zhì)量只有600g的AWG型光譜儀組裝。并設(shè)計了旨在提高光纖與波導(dǎo)器件的耦合效率垂直楔形耦合器。
　　首先文章開頭簡要敘述了拉曼光譜儀與微型光譜儀的研

3、究現(xiàn)狀，并簡單介紹各種光譜儀用AWG的前沿進展。其次介紹了陣列波導(dǎo)光柵的基本原理與主要性能指標(biāo)，并給出用于特定目標(biāo)分子檢測的專用AWG理論分析。隨后，利用AWG芯片的光譜周期性性質(zhì)，設(shè)計了寬波段覆蓋AWG，并針對常用于活海鮮保存的有毒物孔雀石綠等設(shè)計了專用AWG。然后，重點研究PECVD法制備膜層的條件，對AWG的制作工藝進行了相關(guān)摸索。完成相關(guān)工藝后，搭建測試平臺，對AWG芯片性能進行測試，測得寬波段AWG分辨率0.99 nm，插入損