[发明专利]涂覆介质层的增强型光微流体传感装置和方法

权利要求书

1.一种涂覆介质层的增强型光微流体传感装置，其特征在于，包括：光谱分析装置（1）、棱镜耦合装置（3）和增强型光微流体传感器（4）；

所述光谱分析装置（1）用于提供探测光，并对信号光进行光谱分析，所述光谱分析装置有两种结构：一种结构是由宽带光源（7）、可调谐光学滤波器（8）、光电探测器（5）和信号处理单元（6）构成；另一种结构是由可调谐激光器（2）和光电探测器（5）构成；

所述棱镜耦合装置（3）由两个带有光纤尾纤的自聚焦透镜固定在一等腰棱镜上构成；

所述增强型光微流体传感器（4）包括微管谐振腔，所述微管谐振腔内壁表面涂覆一层其折射率高于微管材料的介质层，该介质层将微管谐振腔中的光场向微管谐振腔内部吸引，从而增强倏逝场在微管谐振腔内的比例；

所述棱镜耦合装置（3）中的等腰棱镜的底面产生全反射，通过倏逝场将探测光耦合入到增强型光微流体传感器（4）的微管谐振腔中，从而激发微管谐振腔中的回音壁谐振模，并将带有谐振信息的信号光耦合进入到光谱分析装置（1）。

2.根据权利要求1所述涂覆介质层的增强型光微流体传感装置，其特征在于：所述介质层的材料为聚苯乙烯和聚3-辛基噻吩中的一种。

3.一种涂覆介质层的增强型光微流体传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，利用光纤拉丝塔将外径为25mm、壁厚为4mm的石英管拉制成石英微管，该石英微管的外径尺寸在60~500μm，壁厚在1~50μm；

然后，将聚合物溶解在有机溶剂中制备浓度为0.01~1g/ml的聚合物溶液，将该聚合物溶液充入拉制成的石英微管中；

最后，向石英微管中充入温度为40~50°C的热空气流，将聚合物溶液中的有机溶剂蒸发掉，从而在石英微管内壁表面形成聚合物介质层，介质层的厚度为0.2~4μm，至此，制作成涂覆介质层的增强型光微流体传感器。

4.根据权利要求3，所述涂覆介质层的增强型光微流体传感器的制作方法，其特征在于：所述聚合物为聚苯乙烯和聚3-辛基噻吩中的一种；所述聚苯乙烯采用的有机溶剂是甲苯、二甲苯和醋酸乙酯中的一种；所述聚3-辛基噻吩采用的有机溶剂是甲苯和N-甲基吡咯烷酮中的一种。

5.一种检测生物分子浓度和反应信息的方法，其特征在于，利用如权利要求1或2所述涂覆介质层的增强型光微流体传感装置，包括以下步骤：

光源发出的光通过棱镜耦合装置耦合进入增强型光微流体传感器内产生WGM谐振模式；

增强型光微流体传感器内壁的介质层内表面预先固化生物检测试剂，当被检测生物分子流过时，与该生物检测试剂发生反应将改变该介质层表面折射率，从而改变增强型光微流体传感器回音壁谐振模的谐振波长，使该谐振波长发生漂移，导致输出光波长漂移，增强型光微流体传感器的介质层使泄漏到该增强型光微流体传感器内部的光场增加，进而增加谐振模式的波长漂移量；经增强型光微流体传感器的出射光送入光谱分析装置，通过谱分析测出谐振波长的变化，从而计算出折射率的变化，根据折射率与生物分子浓度的关系，计算出被检测生物分子浓度和反应信息。