基于铌酸锂晶体光折变效应的微流控芯片以其简单的结构,可靠的效果引起了各领域研究人员的广泛关注。该芯片通过光折变空间电荷场产生的介电泳力实现对介电液滴的非接触光操控,但它对水合液滴却无能为力。基于以上现状,我们为了实现对水合液滴的操控首先进行了铌酸锂基微流控芯片对水合液滴操控的失效分析,发现介电常数较大的水合液滴在光折变空间电荷场的作用下会产生大量极化电荷,这些极化电荷与液滴中的自由离子会对光折变空间电荷场产生屏蔽,进而导致芯片对水合液滴的操控失效。同时我们根据不同锂含量掺铁铌酸锂晶体光致光散射的测量结果,选择了同成分掺铁铌酸锂晶体作为本工作所用芯片的衬底材料。之后根据介电润湿原理,我们完成了铌酸锂基微流控芯片制备工艺的设计与实验平台的搭建。其次,我们制备出了覆有特氟龙薄膜的c切铌酸锂基微流控芯片,并通过激光扫描运动实现了对水合液滴的直接光操控。我们对操控过程中光折变空间电荷场的分布和水合液滴的受力进行了数值模拟,发现特氟龙薄膜作为介电层其较强的储能能力与疏水性是水合液滴得以驱动的关键:在非均匀光折变空间电荷场的激励下介电层两侧会产生一定电势差,并引起液滴接触角的非对称性变化,这种变化为水合液滴的运动提供了驱动力。之后我们通过实验与模拟排除了聚焦激光热场对水合液滴驱动的影响,并利用其电热复合场完成了对介电液滴的持续生成与同步转移操作。此外,我们还研究了y切铌酸锂基微流控芯片中水合液滴的操控效果,发现沿+c方向水合液滴难以被稳定驱动。我们通过模拟发现该现象源于c轴两侧不同的电荷扩散效应,而散射光沿c轴方向分布的不对称是导致上述现象的另一重要因素。综合对铌酸锂晶体光致光散射及光折变电场的研究,我们可以确定扩散电场的作用是y切铌酸锂基微流控芯片上c轴两侧微液滴操控效果不同的根本原因。此外我们通过综合利用背景光场与触发光场,在y切铌酸锂基微流控芯片上实现了水合液滴的非局域定向输运。