【摘要】：將石英裸光纖植入聚二甲基硅氧烷(PDMS)基片的微流道中,采用沿光纖軸向光激勵、消逝場激勵染料分子的方式,在基片微流道中獲得均勻的熒光輻射。實驗發(fā)現(xiàn),在激勵光強確定的條件下,熒光輻射的強度與染料溶液的濃度呈線性正相關關系,而與包層溶液的折射率呈非線性正相關的關系。用消逝波激勵熒光的輻射理論,很好地解釋了實驗結果。
【圖文】：

度在θｃ１至θｃ２－θｃ１范圍內的光線進入染料包層溶液后不能繼續(xù)在光纖界面以全反射方式傳播而折射到包層溶液中。設光纖半徑為ｒ，則Ｌ０＝２ｒｔａｎθｃ２，以ｎ２＝１．４３２計算，得Ｌ０≈１．０ｍｍ。因此，為了減弱折射光對實驗的影響，在激勵光進入微流道前，在光路中加入毛細管Ｃ（直徑Ｄ＝３００μｍ），并在Ｃ內注入和微流道中相同濃度和折射率的包層染料溶液，濾去在微流道中不滿足全反射條件的激勵光。為方便實驗，取毛細管的長度為２ｃｍ。圖２實驗裝置圖Ｆｉｇ．２Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐ３．２實驗３．２．１熒光沿光纖軸向的分布圖３是在激勵功率為２０ｍＷ，染料濃度Ｎ＝０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ和溶液折射率ｎ２＝１．３６１時Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ６Ｇ的熒光強度分布。圖３（ａ）是熒光沿光纖軸向輻射的實物圖，圖３（ｂ）、（ｃ）分別是熒光沿光纖軸向不同位置處的熒光光譜和熒光輻射強度的分布。由圖３可知，采用沿光纖軸向激勵光的消逝場激勵染料分子的方式，可以獲得沿光纖軸向較長范圍的熒光輻射；由于激勵光的消逝場在光纖周圍是均勻分布的，所以熒光輻射在光纖周圍也是均勻分布的；通過選擇適當?shù)陌鼘尤芤赫凵渎室约叭玖蠞舛瓤梢垣@得沿光纖軸向接近均勻的熒光輻射。下面主要討論在Ｚ＝０ｍｍ處ＰＤＭＳ芯片微流通道內包層染料濃度及溶液折射率對熒光輻射強度的影響。圖３（ａ）熒光沿光纖軸向輻射實物圖；（ｂ）熒光沿光纖軸向的光譜；（ｃ）熒光沿光纖軸向的強度分布Ｆｉｇ．３（ａ）Ｐｉｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｆｌｕｏｒ

Ｌ０＝２ｒｔａｎθｃ２，以ｎ２＝１．４３２計算，得Ｌ０≈１．０ｍｍ。因此，為了減弱折射光對實驗的影響，在激勵光進入微流道前，在光路中加入毛細管Ｃ（直徑Ｄ＝３００μｍ），并在Ｃ內注入和微流道中相同濃度和折射率的包層染料溶液，濾去在微流道中不滿足全反射條件的激勵光。為方便實驗，取毛細管的長度為２ｃｍ。圖２實驗裝置圖Ｆｉｇ．２Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐ３．２實驗３．２．１熒光沿光纖軸向的分布圖３是在激勵功率為２０ｍＷ，染料濃度Ｎ＝０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ和溶液折射率ｎ２＝１．３６１時Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ６Ｇ的熒光強度分布。圖３（ａ）是熒光沿光纖軸向輻射的實物圖，圖３（ｂ）、（ｃ）分別是熒光沿光纖軸向不同位置處的熒光光譜和熒光輻射強度的分布。由圖３可知，，采用沿光纖軸向激勵光的消逝場激勵染料分子的方式，可以獲得沿光纖軸向較長范圍的熒光輻射；由于激勵光的消逝場在光纖周圍是均勻分布的，所以熒光輻射在光纖周圍也是均勻分布的；通過選擇適當?shù)陌鼘尤芤赫凵渎室约叭玖蠞舛瓤梢垣@得沿光纖軸向接近均勻的熒光輻射。下面主要討論在Ｚ＝０ｍｍ處ＰＤＭＳ芯片微流通道內包層染料濃度及溶液折射率對熒光輻射強度的影響。圖３（ａ）熒光沿光纖軸向輻射實物圖；（ｂ）熒光沿光纖軸向的光譜；（ｃ）熒光沿光纖軸向的強度分布Ｆｉｇ．３（ａ）Ｐｉｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎａｌｏｎｇｔｈｅｆｉｂｅｒａｘｉｓ；（ｂ）ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒａａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏ
【作者單位】： 云南大學物理系;
【基金】：國家自然科學基金(11404282,61465014,61465015) 中科院西部之光人才培養(yǎng)項目 云南大學中青年骨干教師培養(yǎng)項目
【分類號】：TN492

【相似文獻】

相關期刊論文 前8條

1 楊大勇;劉瑩;;電滲驅動微流道內流場的數(shù)值模擬[J];系統(tǒng)仿真學報;2009年11期

2 周林峰;曾靜;彭艷;劉梅;;矩形微流道內三維水力聚焦效應理論計算[J];微電子學;2013年05期

3 江樹鎮(zhèn);郭鐘寧;鄭文書;黃紅光;;生物芯片微流道的微細加工工藝[J];電加工與模具;2014年03期

4 李有成;李海燕;王穎麟;;LTCC腔體及微流道制作技術[J];電子工藝技術;2014年01期

5 張善亮;Nithin Narayananb;徐波;;微流道交流電水力泵的數(shù)值模擬及優(yōu)化[J];傳感技術學報;2006年05期

6 相恒富;;CO_2激光直寫PMMA微流道凸起仿真研究[J];制造技術與機床;2011年06期

7 李曉宇;陳繼民;劉富榮;李曉剛;張強;;CO_2激光刻蝕PMMA制備微流道的研究[J];激光與光電子學進展;2011年04期

8 ;[J];;年期

相關會議論文 前2條

1 蘇博;吳有智;孟軍虎;;Al_2O_3微流道的微注漿成形研究[A];中國空間科學學會空間材料專業(yè)委員會2012學術交流會議論文（摘要）集[C];2012年

2 楊健;鄭耀;李維仲;吳慶標;;微流道中生化分離的分子動力學模擬研究[A];計算流體力學研究進展——第十二屆全國計算流體力學會議論文集[C];2004年

相關博士學位論文 前1條

1 譚德坤;微流道內表面效應對流體流動及傳熱特性的影響[D];南昌大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 黃道軍;IGBT模塊集成微流道散熱的仿真及優(yōu)化[D];西南交通大學;2016年

2 畢波;基于LTCC的微流道結構設計和優(yōu)化[D];西安電子科技大學;2015年

3 秦杰;仿生微流道散熱器結構優(yōu)化及流動散熱特性研究[D];電子科技大學;2012年

4 劉靜;低雷諾數(shù)下微流混合效能的研究[D];吉林大學;2006年

5 劉凱輝;微流道內壓力驅動流數(shù)值模擬研究[D];南昌大學;2010年

6 王立芳;梯形微流道中電滲流的數(shù)值模擬研究[D];吉林大學;2006年

7 魏子淵;基于熔融沉積犧牲層工藝的微流道制造技術研究[D];浙江大學;2014年

8 沈亞強;高聚物熔體在微流道內流變行為的研究[D];鄭州大學;2010年

9 蘇博;陶瓷微器件的軟刻蝕成形[D];蘭州理工大學;2013年

10 蔣東霖;重力場流數(shù)值模擬及實驗研究[D];吉林大學;2006年

本文編號：2545392