[发明专利]基于微流体调控的可调谐多路波分复用装置和复用方法

摘要

本发明公开了一种基于微流体调控的可调谐多路波分复用装置及方法，包括宽带光源（1）、输入光纤（2）、输入薄膜耦合器（3）、波导衬底（4）、激发光注入波导（5）、耦合波导（6）表面等离子体谐振腔（7）、微流体通道（8）、微流体调控装置（9）、输出波导（10）、输出薄膜耦合器（11）、输出光纤（12）、光开关（13）、光开关输出光纤（14）及光谱分析装置（15）。与现有技术相比，本发明既可以进行多路波分复用，又可以调谐每一路的波长；在不改变谐振腔几何尺寸的情况下，通过调控其中注入的液体使一路实现多个波长的输出，填补了以往的技术空白。

主权项

一种基于微流体调控的可调谐多路波分复用装置，其特征在于，该装置包括宽带光源（1）、输入光纤（2）、输入薄膜耦合器（3）、波导衬底（4）、激发光注入波导（5）、耦合波导（6）、表面等离子体谐振腔（7）、微流体通道（8）、微流体调控装置（9）、输出波导（10）、输出薄膜耦合器（11）、输出光纤（12）、光开关（13）、光开关输出光纤（14）以及光谱分析装置（15）；其中：宽带光源（1）发出的光经过输入光纤（2）到达薄膜耦合器（3）后分为两束，一部分光满足谐振条件mλ＝2nL的波长被耦合入激发光注入波导（5）中形成表面等离子体波，其中m为谐振波数，λ为等离子体谐振腔的谐振波长，n为谐振腔内等效折射率，L为腔长；另一部分无法耦合入谐振腔的光被沉积在衬底（4）上的激发光注入波导（5）衍射；在传输到耦合波导（6）后，表面等离子体波被分成两束沿各自的耦合波导（6）进行传输；在耦合波导（6）与表面等离子体谐振腔（7）的连接处，符合谐振条件的波长被耦合入表面等离子体谐振腔（7），其余的波长被耦合波导（6）的端面反射；微流体调控装置（9）通过微流体通道（8）向表面等离子体谐振腔（7）中注入流体，控制流体的液柱长度以及种类；微流体调控装置（9）中的等离子体波耦合入输出波导（10）中，并传输到输出薄膜耦合器（11），耦合入输出光纤（12）中；光开关（13）对多路输入进行选通，将选通的一路信号通过光开关输出光纤（14）传导到光谱分析装置（15）中进行光谱分析；所述谐振腔的腔长通过注入流体进行调控，满足mλ＝2n1L1+2n2L2，其中n1为所通入流体折射率，L1为流体液柱长度，n2为腔中未注入流体的空气柱折射率，L2为空气柱长度。