微流控調焦自適應光學
可變焦光學微透鏡是一種非常重要的自適應器件,一般應用在光通信、光成像以及光刻技術等領域。相對于傳統的機械變焦透鏡來說,微流控的變焦透鏡工藝稍微簡單,但控制準確度高,光學質量優。
2001年,S.Kwon等首先發表基于介質上電濕潤效應的可變焦光透鏡的原型。此透鏡是由一個1mL左右的小液滴組成,將所用液滴放置在低表面且具疏水性介質層上面,當改變介質層下的電極電勢后可以控制液滴與介質層間的接觸角,以此來調節透鏡的焦距,達到精調焦效果。
2003年,T.Krupenkin等提出了一種用作改進的基于EWOD的可變焦光透鏡。其特點是通過電極設計的結構特點,這種改進可以使得透鏡焦距可調控,而且能使透鏡向側面位移。
2004年,Philips公司發布了實用化的液體變焦光學透鏡fluidfocus。在柱狀容器內放置兩種折射率不同的液體:一種是可導電液體,另一種是絕緣液體。一層透明電極被覆蓋在柱狀玻璃表層面,然后在內側加附絕緣層和疏水層。當外加一定的電壓后,由于EWOD效應的作用,外加電勢將降低其導電液體和絕緣液體的界面之間張力,從而使三處接觸角隨之變小,直接效果于兩種液體界面曲率發生變化。
微流控的光學檢測
1將微流控光學與光學檢測元件整合成微流控芯片,從而提高微流控分析能力的功能多樣性和便攜性。在微流控光學檢測系統中的兩個最主要的環境因素和部分是探測器和光源,因此光學檢測系統的微型化也是需要這兩個最基本條件配置。
2微流控系統在生物技術、環境檢測、醫學和分析化學等多重大領域都有深刻的應用。如今微流控技術已經實現了將多微流分析,將其功能集成在一個芯片中完成任務,但還是有多數的光學部件,如傳感器、光源、和波導卻無法集成在芯片中去。
微流控集成光學器件
在未來光學領域,微機電光學系統之外,微流控光學為現代光學器件的微型化、部件集中化、成本降低和高精高靈敏度控制提供新的技術方案,重組光學器材,得到更方便簡易的使用儀器。在重組后的光學微流控技術芯片上可以構建波導、光開關、透鏡和濾波等光學元件,并實現一體化的交換、顯示和存儲功能,這些集成化的光學微流控技術將普及更廣泛的領域。