]這些損耗已通過使用實施AFMM(Aper1dic Modal Fourier Method，非周期模式傅里葉方法)的軟件進行模擬來獲得。針對該模擬，使用了本發(fā)明包括通道的光波導，該光波導的上述尺寸如下所示:
[0074]通道:dr= 30微米并且P n。= 100納米。
[0075]儲存器:lr= I微米并且P r= 2微米
[0076]值得注意的是，采用設置有儲存器的光波導，曲率半徑為3毫米(mm)使得能夠獲得小于0.5dB/cm的損耗水平，而曲率半徑不能小于15_以達到未設置有儲存器的光波導的損耗水平。當損耗小于或等于0.5dB/cm時，該損耗被認為是可以忽略的。圖3A中所示的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，光波導在其折疊部分處的臨界曲率半徑Rmin針對設置有儲存器的光波導不應小于3_，并且針對未設置有儲存器的光波導不應小于15_。這使得針對同樣的封裝(footprint)，能夠具有更高的與存儲器的互作用長度，就好像僅有單個螺旋形似的。
[0077]用于制造本發(fā)明的光波導的示例性方法現(xiàn)將參照圖6A1-6B1至6J1-6J2以及6K進行說明。
[0078]首先，例如(圖6A1和6A2)存在玻璃的第一基板100和第二基板200。玻璃在該應用中是值得關(guān)注的材料，這是因為其對光損害的低靈敏度、強度、穩(wěn)定性和在化學處理方面的多功能性。具有不是非常粗糙的表面條件的基板100、200被選為與微電子學兼容?？商鎿Q地，這些基板100、200可以是諸如硅之類的半導體材料，或聚合塑料材料，或任意其他適用于波導的材料。這些基板中每個的表面被涂覆有掩膜，該掩膜被分別表示為101、210(圖6BU6B2)。該掩膜101、201可以是鋁，或任意其他阻止所交換的離子滲透的材料。
[0079]通常通過光刻技術(shù)在這些掩膜101、201中的每個內(nèi)開窗102、202(圖6C1、6C2)。窗102,202的限制目的在于對第一基板上的第一光導結(jié)構(gòu)的邊界進行限制并對第二基板上的第二光導結(jié)構(gòu)的邊界進行限制。
[0080]在至少一個掩膜101的窗102中，能夠執(zhí)行蝕刻步驟，該蝕刻步驟目的在于侵蝕基板100的表面以挖掘通道103。該蝕刻步驟(圖6D1)可以是通過微加工、濕法或干法化學蝕刻的蝕刻。該步驟為該通道至少設置了深度，該通道的表面尺寸將是最終尺寸，或如果要形成儲存器的話被后續(xù)再加工。該掩膜還可以被去掉并且該通道還可以通過激光燒蝕來挖掘。
[0081]在所述示例中，通道103僅在第一基板100中挖掘。因此，在圖6C2與圖6D2之間未對第二基板200進行修改。
[0082]該蝕刻步驟可以僅在第二基板中進行或者在兩個基板中都進行。
[0083]在基板100、200中的每個基板中，將創(chuàng)建與基板100、200的表面齊平的光導結(jié)構(gòu)104,204ο這可以通過在基板100、200中每個的表面處的離子交換來完成(圖6Ε1、6Ε2)。由此被掩膜的兩個基板100、200可以被浸入到熔化的鹽浴中，該鹽浴包括例如Ag+或K+甚至Tl+陽離子。在窗102、202的位置處，將進行玻璃的Na+陽離子與鹽浴的陽離子之間的交換。這將造成外露區(qū)的折射率的增大并導致光導結(jié)構(gòu)104、204的形成，這些光導結(jié)構(gòu)的表面尺寸取決于設置在掩膜101、201內(nèi)的窗102、202的尺寸。當設置有儲存器時，這些光導結(jié)構(gòu)的橫向尺寸能夠被調(diào)整。
[0084]可以采用其他方法來形成光導結(jié)構(gòu)，例如離子注入或擴散、光寫入或任意其他能夠局部修改第一基板和第二基板的折射率的方法。
[0085]形成光導結(jié)構(gòu)的步驟與形成通道的步驟可以交換順序。通道至少部分地在光導結(jié)構(gòu)中延伸。在第一基板100中，光導結(jié)構(gòu)104是平面引導結(jié)構(gòu)，并且在第二基板200中，光導結(jié)構(gòu)204是條形引導結(jié)構(gòu)。
[0086]以下步驟是取下兩個掩膜的步驟(圖6F1、6F2)。
[0087]當包括通道的光波導沒有儲存器時，使這些基板之一翻轉(zhuǎn)就足以這些基板彼此對齊使得兩個光導結(jié)構(gòu)104、204被彼此相對地疊加并且將兩個基板組裝到彼此之上。兩個光導結(jié)構(gòu)104、204隨后在相同方向上延伸。該組裝可以通過分子鍵合、陽極、熱或化學結(jié)合來完成。該步驟未在該配置中示出。可以參照圖6J來說明所述對齊和組裝。
[0088]當設置有一個或更多儲存器時，掩膜105、205被再次沉積到兩個基板100、200中每個的表面處(圖6G1、6G2)。該掩膜材料取決于蝕刻方法:該材料例如可以是鋁、氧化鋁、絡、樹脂。
[0089]通過光刻技術(shù)將這些掩膜打開以在存儲器的周邊形成窗106、206，這些儲存器被最終設置在通道104任一側(cè)上，在該示例中，該通道將被橫向減少。這個開窗的步驟被顯示在圖6Η1、6Η2中。這些儲存器還與通道在通道的整個長度上連續(xù)地連通。在掩膜105、205的窗106、206處對基板100、200進行深度方向地蝕刻。該蝕刻儲存器的步驟與蝕刻通道的步驟相同，可以是通過例如微加工、濕法或干法化學蝕刻的蝕刻?？梢允褂眉す鉄g，并且再次地，不再需要掩膜。在每個基板100、200中，僅蝕刻出對儲存器的一部分107、207(圖611,612)。僅在兩個基板100、200的組裝期間通過將儲存器的兩個部分107、207彼此相對地重疊而最終完成儲存器108、208。在第一基板中蝕刻出儲存器的部分導致通道104的寬度減少。這還有利于兩個基板后續(xù)的對齊。
[0090]隨后，移除與儲存器相關(guān)聯(lián)的掩膜(圖611、612)。
[0091]僅剩下的步驟是如前所述的通過將兩個基板100、200之一進行翻轉(zhuǎn)并將兩個極板對齊來組裝這兩個基板(圖6J)。
[0092]當待分析的流體為水相時，可以設置對這些基板的表面進行處理的步驟，該步驟目的在于使通道和儲存器的內(nèi)表面親水。
[0093]當待分析的流體為水相時，可以設想其他處理，例如使通道和儲存器的內(nèi)表面疏水。待賦予這些表面的特性根據(jù)所使用的流體來選擇。
[0094]這些處理對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言不是難題。
[0095]隨后需要對基板進行水洗和烘干。親水表面將使流體能夠更好地傳播并利于其流動。該處理步驟可以僅涉及通道104，可以預先進行，例如在圖6F1、6F2所示的步驟之后并在圖6G1、6G2所示的沉積掩膜的步驟之前進行。
[0096]優(yōu)選地，將洗滌基板的步驟僅設置在每個沉積掩膜的步驟之前并在兩個基板的最終組裝之前。
[0097]存在多種適當?shù)南礈旆椒ú⑶疫@些方法對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言不是難題。
[0098]現(xiàn)參照圖7對本發(fā)明的利用光譜測定法的流體分析裝置進行說明。該裝置包括光傳感器600，該光傳感器600包含根據(jù)本發(fā)明的包括通道的光波導60，光波導60與流體入口裝置61和流體出口裝置62協(xié)同操作。該傳感器可以是倏逝波傳感器。
[0099]在該圖中，包括通道的光波導60被設置為雙螺旋形。該螺旋形被示出并且假定部分上層基板(或superstrat)已被移除。當然，尤其是在不需要高靈敏度時，波導可以采用另一形式:蛇形或直線。
[0100]包括通道的光波導60在通道的每個側(cè)面上被橫向設置有與其連通的儲存器。這些儲存器是不可見的。這些儲存器之一被連接到流體入口裝置61。另一儲存器被連接到流體出口裝置62。流體入口裝置與流體出口裝置中的至少一個可以集成有抽吸泵或注射泵(未示出)。這些流體入口或出口裝置61、62采用小瓶的形式?？商鎿Q地，可以例如是注射器?？梢詧?zhí)行連續(xù)的流體流量測量而無需擔心通道內(nèi)的流體堵塞或由于極高流體壓力對通道造成的損害。
[0101]包括通道的光波導60的末端之一經(jīng)由光纖63連接到光源64，該光源例如是激光二極管、超發(fā)光二極管、激光器、超連續(xù)激光源、白光源。在光源64的選擇上重要的是，光源使在包括通道的光波導的輸出端處的待檢測的信號具有足夠的功率并且光源的波長范圍適于待分析的流體。白光源和超連續(xù)激光源尤其值得關(guān)注，這是因為它們能覆蓋數(shù)百納米的波長范圍。
[0102]包括通道的光波導60的另一末端經(jīng)由另一光纖65連接到光譜分析儀66。兩個光纖63、65都適于光源64。利用適當連接器，這兩個光纖都連接到包括通道的光波導60，并且光纖63連接到光源64，另一光纖65連接到光譜分析儀66。
[0103]光源64、包括通道的光波導60和光譜分析儀66能夠被集成到相同的芯片60.1上。
[0104]這樣的光譜測定裝置可被用于執(zhí)行