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美國E+E聚合物光波導生化傳感器的研制
相對于溫度傳感（熱光調制器）和電光傳感（電光調制器）應用，將聚合物作為有源波導材料用于光波導生化傳感是種新的嘗試。與其它光波導材料相比，聚合物材料降低了材料及器件的制備成本；有利于在傳感器上同時集成調制器（電光、熱光）進行相位微調。

美國E+E聚合物光波導生化傳感器的研制
大量的臨床研究發現，激光波長為650nm,正處于血紅蛋白光譜吸收峰，zui容易被人體血液中的血紅蛋白所吸收而發生光化學反應，被稱為"人體的黃金波段"。本文以光波在波導中的傳播理論及波導中的消逝場理論為基礎，建立一種基于消逝波吸收的光波導生化傳感器，來檢測血紅蛋白濃度。本論文的主要內容如下：1、通過數值分析的方法，證明了反對稱模式結構中由于消逝波的能量更多地集中于待測層，因此具有更高的靈敏度。2、在分析經典消逝波光波導生化傳感器的基礎上，提出以厚度小于消逝場穿透深度的與芯層折射率接近的包層作為消逝場激發層，并保證光在波導中進行單模傳輸，使芯層厚度接近導模截止厚度，以降低功率限制因子，激發出更強的消逝場。3、在器件結構設計上，以硅片作為襯底，以PDMS材料作為下包層，以摻有環氧樹脂的PMMA-GMA作為芯層，PMMA-GMA作為消逝場激發層，通過溶膠-凝膠法制備聚合物材料，蒸鍍鋁掩膜，光刻，ICP刻蝕等工藝制作了形貌良好，損耗較低的直波導生化傳感器。4、利用一個帶尾纖的650nm的半導體激光器作為光源，通過光纖連接器將光耦合進拉錐光纖，之后在顯微鏡及攝像機的監視下通過五維精密微動臺將光波耦合進入波導，在聚合物波導器件表面滴加不同濃度的血紅蛋白溶液，輸出光經光纖耦合通過光探測器連接到光功率計上，通過觀察波導輸出光強的變化對器件性能進行了測試，發現在加大溶液濃度后近場輸出光斑明顯變弱了，證明了這種器件的可行性。
溫度敏感性是影響波導微環光學生化傳感器性能的重要因素。從微環諧振方程出發分析了微環傳感器溫度敏感性產生的機理，研究了以SU8-NOA61-SU8三明治結構聚合物襯底代替傳統硅襯底，利用襯底的熱膨脹效應抵消波導的熱光效應，來消除聚合物波導微環光學生化傳感器的溫度敏感性。采用ANSYS軟件對三明治襯底的厚度進行了仿真設計，得到了溫度不敏感條件下的襯底厚度參數。

美國E+E聚合物光波導生化傳感器的研制
對SU8和NOA61旋涂成膜工藝進行了實驗研究，得到SU8和NOA61的膜厚控制精度分別為0.07μm@20 r/min和0.34μm@20 r/min。分析得到三明治聚合物襯底波導微環傳感器的溫度敏感性和探測極限值，達到了帶有溫控裝置的硅襯底聚合物波導微環傳感器的性能。