光微流染料激光及其傳感特性研究.pdf

1、光微流染料激光器是以液體染料為增益介質(zhì)，采用微流體技術(shù)實現(xiàn)液體進(jìn)樣，結(jié)合微腔結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的微型液體激光器。其具備微流體的特點，可以在微納尺度上對光和流體進(jìn)行操控，從而實現(xiàn)高集成度的光微流器件和系統(tǒng)。染料激光器與微流體技術(shù)的整合不僅促進(jìn)了芯片實驗室系統(tǒng)（Lab-on-a-Chip）和微型全分析系統(tǒng)（Micro total anslysis system，μTAS）的發(fā)展和完善，而且還可以對激光特性進(jìn)行動態(tài)控制，這是固態(tài)光學(xué)組件系統(tǒng)無法做到的。

2、隨著微加工技術(shù)和微流技術(shù)的快速發(fā)展，制作小體積、低功耗的集成光源成為可能，生化傳感應(yīng)用方面也獨具特優(yōu)勢。
　　本文圍繞光微流染料激光及其傳感特性開展研究工作，實現(xiàn)了基于高重頻納秒脈沖激光泵浦的低成本光微流激光，并驗證了微流的流速測量和溶液pH的高精度檢測。
　?。?）基于高重頻納秒脈沖激光泵浦的低成本光微流激光。實驗中，采用羅丹明R6G染料溶液為增益介質(zhì)，方形石英毛細(xì)管作為微流通道，用鍍膜平面鏡形成F-P諧振腔提供光反饋增強

3、。系統(tǒng)研究了微流流速對激光淬滅效應(yīng)的影響，并基于此，實現(xiàn)了流速傳感。提出并實現(xiàn)了通過監(jiān)測光微流激光輸出強度隨時間的衰減來測量流速。得到測量范圍為1-100μL/mi n，最小可探測流速為1μL/min。該傳感器在與微流通道結(jié)合方面極具優(yōu)勢，而且在低流速段測量有很大的探測潛力。
　?。?）光微流激光pH（酸堿度）傳感。當(dāng)R6G溶液和氫氧化鈉溶液以一定比例混合時，溶液的pH值發(fā)生變化，引起染料溶液電離平衡發(fā)生移動，導(dǎo)致熒光光譜的包絡(luò)和