近日,我院陈沁教授和文龙副教授等将光栅狭缝波导与微流通道集成在一起,研制出具有高品质因数的光学折射率传感器,相关成果于2018年10月4日发表在国际著名光学期刊Laser & Photonics Reviews(文章链接)。梁丽博士生为论文第一作者,陈沁教授、文龙副教授、英国格拉斯哥大学David Cumming教授为论文共同通讯作者。
光学折射率传感器是一种对环境折射率变化敏感的器件,在生命科学、食品安全、化学检测、环境监测等方面具有广泛地应用前景。如何进一步提高光学折射率传感器的传感性能是一个共性关键问题。为此,陈沁教授和文龙副教授等在其前期工作【Laser Photonics Rev. 10 (2016) 962,2017中国光学十大进展(应用研究类)之一】基础上,采用低损耗光栅狭缝波导与微流通道一体化集成方案,将微流通道集成在光栅狭缝波导的狭缝层中,确保局域在微流通道内的共振光场与被探测物质相互作用(高S)的同时,支持高Q的共振透射与反射,将器件的品质因数(= S·Q/f,f为共振频率)提高到600。该成果有望在癌症早期诊断、微量气体探测、单分子检测等领域发挥重要作用。
该工作得到国家自然科学基金项目、科技部重点研发计划项目、英国皇家学会牛顿高级学者项目、暨南大学高层次人才引进项目等的支持。
所研制的高品质因数传感器结构示意图(左上图为传感器实物照片)