基于Parity-Time对称耦合微腔的血糖传感器

为设计新型光学生物传感器，本课题组构造了基于Parity-Time (PT)对称的耦合谐振腔系统，用于实现对人体血糖浓度的测量。通过结构优化，使系统达到PT对称极点状态，然后利用极点状态下透射率对血糖折射率极其敏感的特性，将对血糖浓度的测量转化为对系统透射率的测量，从而达到血糖传感的目的。本文研究了两种传感方式：一是固定特定极点处的频率，测量系统在不同血糖浓度下的透射率；二是在极点附近的频率范围内扫描，测量特定血糖浓度下透射率的峰值。血糖质量浓度为20～182 mg/dL时，第二种方式下传感器的灵敏度均高于第一种方式；当血糖质量浓度高于182 mg/dL时，第一种方式在1466.40 THz频率下的灵敏度要比第二种方式高。可以将本文对血糖浓度的传感方式推广到对其他生物样本的测量上。