本文主要研究内容
作者李保莉（2019）在《基于微结构光纤的微流体器件研究》一文中研究指出：石英光纤是信息社会的基础,被广泛应用于光纤通信与光纤传感领域。但是随着科学技术的进步,传统光纤已不能满足实际应用的需求,而且由于芯层材料的本征缺陷,石英光纤存在非线性、瑞利散射、色散、光致损伤、紫外和中红外波段不透光等诸多问题。为了适应科技的发展并且避开芯层材料的本征缺陷,研究人员开始探索不同于标准光纤的光纤结构,许多微结构光纤不断被提出并应用于激光、传感、生物和化学研究中。微流体是指在微米尺度内流动的气体或液体,微流体的体积一般在纳升至飞升量级。微流体具有很多不同于宏观流动的特点,比如低雷诺数、多场耦合、低维化、层流等。微结构光纤(微光纤、空芯微结构光纤)因其独特的性质在微流体研究方面具有独到的优势:一方面,微光纤的倏逝场可以与流体相互作用,通过激发光学信号达到流体检测的目的;另一方面,空芯微结构光纤的空气孔可以作为光和流体的共同通道,既避免了加工微通道所需的复杂工艺,又可以通过直接延长光纤长度的方法提高光和流体的作用强度。本文主要利用三种不同的微结构光纤(微光纤、空芯微光纤和大孔径负曲率空芯光纤)对微流体进行了光学检测。主要研究成果如下:1.实验上利用氢氧焰扫火法实现了空芯微光纤的拉制,在保证光纤直径在微米以下的同时保证了较低的传输损耗。在拉制标准通信光纤的装置基础上,通过适当提高氢氧焰的温度和两侧平移台的拉伸速度,可以在不通入惰性气体的条件下拉制空芯微光纤,并保证拉制过程中空气孔不塌缩。2.利用直径1 μm的微光纤实现了悬浮溶液中微粒的选择性可控操纵,980 nm的激光经过可调比例耦合器后成为两束相干光,两束光分别通入微光纤的两端,通过可调比例光纤耦合器调整两束光的相对大小,从而控制微光纤腰区位置的散射力合力的大小和方向,微光纤腰区附近的微粒被梯度力吸引到微光纤表面,同时在可调散射力的作用下进行可控的定向运动。3.利用实验室自制的空芯微光纤对有效探测体积约300 fL的溶液进行了荧光检测。内径数微米的空芯微光纤在可见光和近红外波段均可导光。外径5 μm的空芯微光纤在波长400 nm处的损耗为2.4 dB/mm。空芯微光纤的空气孔可以作为流体和光的共同通道,被束缚在空气中的光场直接与液体进行相互作用,在提高作用强度的同时大大降低了流体检测所需要的样晶体积。4.利用负曲率空芯光纤的大孔径中心孔实现了流体的快速注入和重金属离子检测。利用一种由一圈互不接触的玻璃管围绕空气芯构建的反谐振空芯光纤实现了对水体中Cu2+离子含量的定量检测。负曲率空芯光纤的大孔径空气孔作为流体和光的共同通道,大大提高了液体的注入速度和样品的重复利用率,而且光和样品的相互作用强度可以通过延长光纤长度直接加强。
Abstract
dan ying guang qian shi xin xi she hui de ji chu ,bei an fan ying yong yu guang qian tong xin yu guang qian chuan gan ling yu 。dan shi sui zhao ke xue ji shu de jin bu ,chuan tong guang qian yi bu neng man zu shi ji ying yong de xu qiu ,er ju you yu xin ceng cai liao de ben zheng que xian ,dan ying guang qian cun zai fei xian xing 、rui li san she 、se san 、guang zhi sun shang 、zi wai he zhong gong wai bo duan bu tou guang deng zhu duo wen ti 。wei le kuo ying ke ji de fa zhan bing ju bi kai xin ceng cai liao de ben zheng que xian ,yan jiu ren yuan kai shi tan suo bu tong yu biao zhun guang qian de guang qian jie gou ,hu duo wei jie gou guang qian bu duan bei di chu bing ying yong yu ji guang 、chuan gan 、sheng wu he hua xue yan jiu zhong 。wei liu ti shi zhi zai wei mi che du nei liu dong de qi ti huo ye ti ,wei liu ti de ti ji yi ban zai na sheng zhi fei sheng liang ji 。wei liu ti ju you hen duo bu tong yu hong guan liu dong de te dian ,bi ru di lei nuo shu 、duo chang ou ge 、di wei hua 、ceng liu deng 。wei jie gou guang qian (wei guang qian 、kong xin wei jie gou guang qian )yin ji du te de xing zhi zai wei liu ti yan jiu fang mian ju you du dao de you shi :yi fang mian ,wei guang qian de shu shi chang ke yi yu liu ti xiang hu zuo yong ,tong guo ji fa guang xue xin hao da dao liu ti jian ce de mu de ;ling yi fang mian ,kong xin wei jie gou guang qian de kong qi kong ke yi zuo wei guang he liu ti de gong tong tong dao ,ji bi mian le jia gong wei tong dao suo xu de fu za gong yi ,you ke yi tong guo zhi jie yan chang guang qian chang du de fang fa di gao guang he liu ti de zuo yong jiang du 。ben wen zhu yao li yong san chong bu tong de wei jie gou guang qian (wei guang qian 、kong xin wei guang qian he da kong jing fu qu lv kong xin guang qian )dui wei liu ti jin hang le guang xue jian ce 。zhu yao yan jiu cheng guo ru xia :1.shi yan shang li yong qing yang yan sao huo fa shi xian le kong xin wei guang qian de la zhi ,zai bao zheng guang qian zhi jing zai wei mi yi xia de tong shi bao zheng le jiao di de chuan shu sun hao 。zai la zhi biao zhun tong xin guang qian de zhuang zhi ji chu shang ,tong guo kuo dang di gao qing yang yan de wen du he liang ce ping yi tai de la shen su du ,ke yi zai bu tong ru duo xing qi ti de tiao jian xia la zhi kong xin wei guang qian ,bing bao zheng la zhi guo cheng zhong kong qi kong bu ta su 。2.li yong zhi jing 1 μmde wei guang qian shi xian le xuan fu rong ye zhong wei li de shua ze xing ke kong cao zong ,980 nmde ji guang jing guo ke diao bi li ou ge qi hou cheng wei liang shu xiang gan guang ,liang shu guang fen bie tong ru wei guang qian de liang duan ,tong guo ke diao bi li guang qian ou ge qi diao zheng liang shu guang de xiang dui da xiao ,cong er kong zhi wei guang qian yao ou wei zhi de san she li ge li de da xiao he fang xiang ,wei guang qian yao ou fu jin de wei li bei ti du li xi yin dao wei guang qian biao mian ,tong shi zai ke diao san she li de zuo yong xia jin hang ke kong de ding xiang yun dong 。3.li yong shi yan shi zi zhi de kong xin wei guang qian dui you xiao tan ce ti ji yao 300 fLde rong ye jin hang le ying guang jian ce 。nei jing shu wei mi de kong xin wei guang qian zai ke jian guang he jin gong wai bo duan jun ke dao guang 。wai jing 5 μmde kong xin wei guang qian zai bo chang 400 nmchu de sun hao wei 2.4 dB/mm。kong xin wei guang qian de kong qi kong ke yi zuo wei liu ti he guang de gong tong tong dao ,bei shu fu zai kong qi zhong de guang chang zhi jie yu ye ti jin hang xiang hu zuo yong ,zai di gao zuo yong jiang du de tong shi da da jiang di le liu ti jian ce suo xu yao de yang jing ti ji 。4.li yong fu qu lv kong xin guang qian de da kong jing zhong xin kong shi xian le liu ti de kuai su zhu ru he chong jin shu li zi jian ce 。li yong yi chong you yi juan hu bu jie chu de bo li guan wei rao kong qi xin gou jian de fan xie zhen kong xin guang qian shi xian le dui shui ti zhong Cu2+li zi han liang de ding liang jian ce 。fu qu lv kong xin guang qian de da kong jing kong qi kong zuo wei liu ti he guang de gong tong tong dao ,da da di gao le ye ti de zhu ru su du he yang pin de chong fu li yong lv ,er ju guang he yang pin de xiang hu zuo yong jiang du ke yi tong guo yan chang guang qian chang du zhi jie jia jiang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南京大学的李保莉，发表于刊物南京大学2019-12-19论文，是一篇关于微结构光纤论文,微流体检测论文,微光纤论文,空芯微光纤论文,负曲率空芯光纤论文,南京大学2019-12-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南京大学2019-12-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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