激光自混合干涉技术探测微纳颗粒

"基于激光自混合干涉技术的单个微纳颗粒探测" 本文介绍了一种利用激光自混合干涉（Self-Mixing Interference, SMI）技术来探测单个微纳颗粒的方法，该方法具有结构简单、易于准直的特点，适用于微小颗粒的精确检测。在微流控技术的支持下，这种探测系统能够有效地识别和区分直径在0.5到10微米之间的聚苯乙烯微球颗粒。 首先，文章构建了单个颗粒产生的激光SMI信号模型，通过对干涉信号的理论分析，揭示了其独特的特征。激光自混合干涉是激光器内部反射光与外反馈光相互混合产生的干涉现象，当微纳颗粒进入激光束路径时，会改变激光器的光学谐振腔条件，从而影响输出光的强度和频率，产生可被检测的信号变化。 接着，研究者设计并搭建了一个微流控颗粒探测系统，该系统可以精确控制微纳颗粒的流动，并通过自主开发的LabVIEW软件进行数据采集和处理。实验过程中，聚苯乙烯颗粒被引入微流通道，通过时域和频域的信号分析，可以获取每个颗粒通过时的信号变化，进一步计算出颗粒的直径。 实验结果显示，这种方法对于0.5至10微米直径范围内的聚苯乙烯微球颗粒具有高灵敏度和良好的分辨能力。这表明，激光自混合干涉技术结合微流控芯片，为微纳颗粒的光学探测提供了一种高效且准确的新途径，对于环境监测、生物医学检测等领域具有重要的应用潜力。 此外，文章还强调了该方法的实用性和可扩展性，由于其结构简洁，便于集成到各种微纳米粒子检测系统中，有望推动微纳颗粒探测技术的进步。关键词包括激光自混合干涉、微流控芯片、微纳颗粒和光学探测，这些关键词突出了研究的核心技术和应用领域。 这项工作为微纳颗粒的光学检测开辟了新的思路，通过激光自混合干涉技术，实现了对微小颗粒的实时、非接触式探测，对于提高微纳米尺度的颗粒分析精度具有重要意义。未来，这种技术可能被应用于更广泛的颗粒物检测场景，如空气污染监测、生物样本分析等。