基於光子晶體慢光效應的微流控感測器研究

《基於光子晶體慢光效應的微流控感測器研究》是依託浙江大學，由時堯成擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於光子晶體慢光效應的微流控感測器研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：時堯成
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

針對當前生物感測器對微量、高靈敏度探測的發展需求，本項目提出了一種基於光子晶體慢光效應的微流控感測器。利用光子晶體實現的感測器具有了傳統集成光波導感測器的所有優勢，同時由於光子晶體對於光的強局域作用，其感測區域的尺寸可以非常小，特別適合微量探測。利用光子晶體的慢光效應可以減小光傳播的群速度，增強光場的能量密度，從而光與周圍物質的相互作用得到增強，本項目將光子晶體波導的慢光效應運用於感測，通過改變周期結構的對稱性設計一些新型的光子晶體波導，獲得具有低群速度特性的結構，進而分析光在光子晶體波導內傳播時與物質相互作用的機理。利用慢光光子晶體波導，結合高Q值、低模式體積光子晶體諧振腔結構，可以實現高集成度、高靈敏度的感測器。結合微流控技術，實現微流量，實時感測檢測，最終製作出高性能的基於慢光光子晶體的微流控感測器。

結題摘要

針對當前生物感測器對微量、高靈敏度探測的發展需求，本項目研究了一種基於光子晶體微腔的感測器。利用光子晶體實現的感測器具有了傳統集成光波導感測器的所有優勢，同時由於光子晶體對於光的強局域作用，其感測區域的尺寸可以非常小，特別適合微量探測。本項目利用慢光效應，結合高Q值、低模式體積光子晶體諧振腔結構，實現了高集成度、高靈敏度的感測器。實驗結果顯示我們製作的光子晶體微腔的Q值高達27000，感測器靈敏度達到269 nm/RIU，通過引入慢光效應，靈敏度可以增加到700 nm/RIU，整個器件的尺寸僅為數百um。