[发明专利]法布里帕罗结构耦合腔传感芯片及其制备方法和检测系统

权利要求书

1.一种基于光学游标效应的法布里帕罗结构耦合腔传感芯片，其特征在于，包括三块平面反射镜以及两个方形石英微管；其中，三块平面反射镜为方形，大小一致；三块平面反射镜由石英基底和镀覆在石英基底上的反射膜组成；三块平面反射镜分上、中、下三层平行设置；上部平面反射镜与中间平面反射镜的反射膜向相，两个方形石英微管大小一致，设置于上部平面反射镜与中间平面反射镜之间，且位于两块平面反射镜的边缘处；两块平面反射镜分别与两个方形石英微管的上、下表面粘合，使两块平面反射镜与两个方形石英微管中间形成传感腔；下部平面反射镜的反射膜侧与中间平面反射镜的石英基底粘合，形成参考腔；所述方形石英微管为中空结构，两端具有开口，可以与微流空系统结合；方形石英微管既作为传感腔中两块平面反射镜中间的垫片，又为待测分析物的输送提供微流通道；中间平面反射镜的石英基底作为参考腔中两块平面反射镜中间的垫片。

2.根据权利要求1所述的法布里帕罗结构耦合腔传感芯片，其特征在于，所述平面反射镜的反射率范围为50%-100%。

3.根据权利要求1所述的法布里帕罗结构耦合腔传感芯片，其特征在于，所述平面反射镜的表面反射膜，为有特定反射率的金属膜，或为多层高低折射率材料周期性交叉排列的介质薄膜，使得反射镜的反射率范围为50-100%，以确保任意两面反射镜形成一个法布里帕罗谐振腔。

4.根据权利要求1所述的法布里帕罗结构耦合腔传感芯片，其特征在于，所述方形石英微管与平面反射镜、平面反射镜与平面反射镜之间采用紫外胶粘合。

5.根据权利要求1所述的法布里帕罗结构耦合腔传感芯片，其特征在于，所述平面反射镜基底为透光的石英片，其厚度为200-1000μm。

6.根据权利要求1所述的法布里帕罗结构耦合腔传感芯片，其特征在于，所述方形石英微管的高度不超过1mm，且方形石英微管的高度与中间平面反射镜的石英基底厚度接近。

7.一种如权利要求1-6之一所述法布里帕罗结构耦合腔传感芯片的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

（1）选取两段方形石英微管，在其下表面均匀涂抹一层紫外胶，并将其水平铺放在中间层平面反射镜的镀膜表面，利用紫外胶将其粘合；

（2）在方形石英微管的上表面均匀涂抹一层紫外胶，将顶层平面反射镜的镀膜表面铺放在方形石英微管的上表面，利用紫外胶将其粘合；

（3）在中间层平面反射镜的石英基底面均匀涂抹一层紫外胶，将底层平面反射镜镀有反射膜的一面与其粘合。

8.一种基于如权利要求1-6之一所述法布里帕罗结构耦合腔传感芯片的检测系统，其特征在于，包括：依次连接的超连续谱光源、单模光纤、光束准直器、分束器、聚焦物镜、基于光学游标效应的法布里帕罗结构耦合腔传感芯片、聚焦物镜、聚焦物镜或透镜、光谱分析仪、电脑，形成传感光路；此外还包括依次与分束器连接的聚焦物镜或透镜、CCD成像器件，组成成像光路；其中：

所述超连续谱光源用于发出宽波段检测光；

所述单模光纤将所述光源的输出宽波段检测光传输到光束准直器；

所述光束准直器用于将单模光纤输出的发散光准直成平行光；

所述分束器用于将所述聚焦物镜所成的像传递给CCD成像器件；

所述聚焦物镜用于将准直的平行光耦合到法布里帕罗结构耦合腔传感芯片中，同时用于收集传感芯片的输出光以及对传感芯片进行成像；

所述法布里帕罗结构耦合腔传感芯片中，方形石英微管的两端开口，一端与微流控系统连接，另一端通过特氟龙管与待测分析物连接；由大芯径光纤束充分收集聚焦物镜输出的光谱信号，并将其传给光谱分析仪；

所述光谱分析仪接收所述的输出光信号，并将其转换成电信号传输给电脑；

所述电脑用于显示光谱分析仪收集到的出射光谱信号以及数据的分析、存储；

所述CCD成像器件用于对法布里帕罗结构耦合腔传感芯片进行成像；

微流控系统包括注射泵、注射器和特氟龙管，用于抽取待测分析物到方形石英微管中。