针对微流控芯片尺寸小引起吸光度检测方法中光程短的问题, 提出了基于类法布里-珀罗(F-P)共振腔的全反射光探测结构并采用离心驱动方法实现了微流控芯片上全血的高灵敏度多参数分析。首先, 理论分析了取得最大光程和最佳信噪比的条件, 分析表明：探测池体积一定时, 理论最大光程仅与入射光斑直径平方成反比, 信噪比与反射次数与反射率有关。然后, 优化设计了一探测池结构, 通过检测亚甲基蓝溶液实验验证了所设计探测池结构的灵敏度, 其光程提高了1~2个量级。最后, 在芯片上检测全血中的白蛋白和葡萄糖两种物质, 结果表明, 亚甲基蓝溶液、白蛋白试剂、葡萄糖试剂3种物质的线性相关系数分别为0.999 07、0.993 94、0.992 87, 线性度很好, 为微流控芯片实现全集成全血的多参数测量奠定了基础。

为实现阵列化、多波长光探测器件的微型化与集成化，设计了一种基于亚波长金属光栅导模共振原理的透射滤光片。利用波导理论分析了二维金属光栅波导对称和非对称两种结构的共振特性，数值仿真分析了光栅各参数如占空比、光栅厚度、侧壁角度等对透射谱线的影响，并给出了结构优化参数范围。研究表明，透射滤光片的峰值波长与半峰全宽(带宽)取决于光栅周期和缓冲层厚度，带宽的调节范围为2~45 nm，最大透射率为81.7%，所设计的滤光片具有偏振无关性，较好地满足了当前微流控芯片、生物传感阵列等微量样品集成化探测的需求。