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基于回音壁谐振模的光微流体传感器是一种无标记、高灵敏度生物传感技术，由于这类传感器具有很高的谐振腔品质因数和传感灵敏度，因此日益成为生物传感研究领域的热门课题。为了使光微流体生物传感器能够实现高通量的传感检测，本文开展了用于光微流体传感器复用的波导光栅耦合器的研究，采用耦合模理论分析了波导光栅辅助耦合器的传输，建立了ARROW型波导及其与微管耦合结构的仿真模型，并且利用FullWAVE软件进行了仿真分析，在仿真理论分析的基础上搭建了实验系统，对光栅辅助耦合器的性能进行了探索；此外，本文还从理论和实验两个方面分析验证了微管回音壁谐振模不同径向模式下的光场分布对传感灵敏度的影响。完成的主要工作如下：1)基于耦合模理论对微管谐振腔进行了分析，推导了微管谐振腔的透射比；研究微管谐振腔的回音壁谐振模及其电磁场分布，探索了微管不同径向模式下的光场分布对传感灵敏度的影响。2)引入光栅辅助耦合器和ARROW型波导的概念，首先运用耦合模方程分析了光栅辅助耦合器的波长选择原理，接着介绍了ARROW型波导的特性及重要参数，在此基础上阐述了基于ARROW型波导的光栅辅助耦合器，并且利用FullWAVE模块对辅助耦合器进行了仿真分析，重点分析了双微管复用结构的仿真理论，研究了光栅周期，芯层厚度等参数对耦合效果的影响，为应用于光微流体复用传感的基于ARROW型波导的光栅辅助耦合器提供了理论基础。3)使用不同的耦合方式分别在厚壁微管与薄壁微管中激发出回音壁谐振式，展示了两种耦合方式的差异，并通过实验对模式与灵敏度之间的影响关系进行了验证，为后续实验提供了理论指导；搭建了光栅微管耦合系统，利用湿法腐蚀和熔融拉锥的方式，分别制备了实验所需的光纤光栅与微毛细管，通过耦合实验对基于波导光栅耦合的微管传感器复用进行了初步探索，为今后进一步深入的研究奠定了基础。