[发明专利]一种光波导、其制造方法、包含其的生物传感系统及其应用

说明书

本发明公开了一种光波导，其中所述光波导的顶部和底部为锥面，所述锥面与所述光波导主体部分一体成型。此外，还提供了上述光波导的制造方法、包含其的生物传感系统及其应用。本发明的光波导不但容易集成和小型化、易于构造、快速成型而且可提高检测精度。

技术领域

本发明涉及光学领域，特别是涉及一种光波导、其制造方法、包含其的生物传感系统及其应用等领域。

背景技术

光波导是引导光波在其中传播的介质装置，又称介质光波导，可应用于光电集成器件或光纤传感器中。现有的光波导的应用中，为了实现聚光、分术等功能，多采用在光源和光波导之间设置额外的聚光镜、分束镜等光学器件，这产生难以集成或小型化的缺陷。而且，现有的光波导在传感器的应用中，没有考虑发生全反射时对入射角度的要求，导致检测精度不足。另外，现有的光波导多由石英玻璃构成，存在工艺复杂、不易构造、成型效率低的缺陷。

因此，急需一种不但容易集成和小型化、易于构造、快速成型而且可提高检测精度的光波导结构。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于：提供一种容易集成和小型化、易于构造、快速成型而且可提高检测精度的光波导结构、其制造方法、包含其的生物传感系统及其应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

在一个方面，本发明提供一种光波导，其中，所述光波导的顶部和底部为锥面，所述锥面与所述光波导主体部分一体成型。

在优选的实施方案中，所述光波导的顶部和底部为内凹的锥面。

在优选的实施方案中，所述光波导的材料为PMMA、PC、PS中的一种或多种，更优选PMMA或PC的聚合物，最优选为PMMA聚合物。

在优选的实施方案中，所述光波导为柱状体；更优选为圆柱体。

在优选的实施方案中，所述光波导的直径为微米量级，更优选100-500微米，最优选约200微米。

在优选的实施方案中，上述光波导可用于生物芯片，更优选用于局域表面等离子体激元共振生物芯片。

在优选的实施方案中，多个所述光波导集成在一起形成光波导阵列，所述光波导阵列用于生物芯片，更优选用于局域表面等离子体激元共振生物芯片。

在另一个方面，本发明提供制造上述光波导结构的方法，其包括：所述光波导通过3D打印一次成型。

在另一个方面，本发明提供一种生物传感系统，其包含上述的光波导结构。

在另一个方面，本发明提供上述光波导或包含其的生物传感系统用于流体样品检测中的用途。

本发明的有益效果在于：

1、使用一体成型的光波导结构，无需在光源和光波导之间设置额外的光学器件，使得光波导结构容易集成、小型化；

2、光波导顶部和底部采用锥面设计，不但可使光波导相关器件小型化，而且充分考虑了发生全反射时的入射角度，从而提高了样品的检测精度。

3、PMMA、PC等聚合物作为光波导的组成材料，可以通过3D打印一次成型，易于构造、可快速成型。

综上，本发明的光波导不但容易集成和小型化、易于构造、快速成型而且可提高检测精度。

附图说明

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例或实施方案旨在便于对本发明的理解，而非限制。

图1示出了本发明的光波导的结构的一个实施方案，其中光波导的顶部和底部为外凸的锥面；