用于特定目標(biāo)分子檢測(cè)的專用拉曼光譜芯片制作和測(cè)試.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會(huì)對(duì)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(xiàng)目得到進(jìn)一步的推動(dòng)。近年來(lái)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(cè)也日益得到重視。在眾多檢測(cè)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(cè)方式，快速精確的優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)單的操作方式，使其在多種檢測(cè)技術(shù)中脫穎而出，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。與只能在實(shí)驗(yàn)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(jià)位等特點(diǎn)，使其能夠應(yīng)對(duì)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(lái)替代傳統(tǒng)分光模塊，設(shè)計(jì)了針對(duì)特定目標(biāo)分子檢測(cè)的專用AWG，完成了氮氧化硅分光芯片的設(shè)計(jì)、制造，并且成功用所制作的分光芯片測(cè)得了釩酸釔晶體與孔雀石綠溶液的拉曼信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量只有600g的AWG型光譜儀組裝。并設(shè)計(jì)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(kāi)頭簡(jiǎn)要敘述了拉曼光譜儀與微型光譜儀的研

3、究現(xiàn)狀，并簡(jiǎn)單介紹各種光譜儀用AWG的前沿進(jìn)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(cè)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(jì)了寬波段覆蓋AWG，并針對(duì)常用于活海鮮保存的有毒物孔雀石綠等設(shè)計(jì)了專用AWG。然后，重點(diǎn)研究PECVD法制備膜層的條件，對(duì)AWG的制作工藝進(jìn)行了相關(guān)摸索。完成相關(guān)工藝后，搭建測(cè)試平臺(tái)，對(duì)AWG芯片性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得寬波段AWG分辨率0.99 nm，插入損