光谱仪以及微全分析系统的制作方法

本公开至少一个实施例涉及一种光谱仪以及微全分析系统。

背景技术：

微全分析系统中的微流控芯片实验室又称为微流控芯片或芯片实验室，能够将生物和化学领域涉及的样品制备、反应、分离检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米甚至更小的芯片上，操作单元的尺寸在微米量级。微流控芯片实验室由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，用于取代常规生物或化学实验室的各种功能。微流控芯片实验室具有组合灵活以及便于大规模集成的优点。

技术实现要素：

本公开的至少一实施例提供一种光谱仪以及微全分析系统。本公开提供的光谱仪既可以在特定位置实现光谱分光的功能，避免不同波长范围的光发生串扰，又可以波导结构为载体，支撑点光源、准直镜和反射光栅等元件，实现了光谱仪的小型化、便携化以及良好的稳定性。

本公开的至少一实施例提供一种光谱仪，包括：波导结构、点光源、准直镜以及反射光栅。所述波导结构包括第一面和第二面，所述点光源位于所述第一面，所述准直镜位于所述第二面，所述准直镜被配置为将经过所述波导结构并入射到所述准直镜的所述点光源发出的光转化为准直光，所述准直光在所述波导结构中全反射传播。所述反射光栅位于所述准直光在全反射传播过程中经过的所述波导结构的反射面，所述反射光栅被配置为使入射到所述反射光栅的所述准直光中的不同波长范围的光的出射角度不同，从而使所述不同波长范围的光在全反射传播过程中具有一定偏移量。

在一些示例中，所述第一面与所述第二面彼此相对，所述波导结构还包括第三面，所述第三面包括沿第一方向延伸的长边和沿第二方向延伸的第一短边，所述长边为所述第一面与所述第三面公用的边，所述第一面还包括沿第三方向延伸的第二短边，且所述第一短边比所述第二短边长。

在一些示例中，所述长边的尺寸不大于20毫米。

在一些示例中，所述第二面包括与所述第一方向和所述第三方向均具有夹角的倾斜部分，所述准直镜位于所述倾斜部分上，所述倾斜部分与所述第一方向的夹角为17°-29°，所述倾斜部分与所述第三方向的夹角为17°-29°。

在一些示例中，所述波导结构为被削掉一个角的长方体，所述倾斜部分为所述波导结构被削掉一个角后的斜面，所述准直镜为对所述斜面加工形成的反射镜。

在一些示例中，所述准直镜为抛物面反射镜，所述抛物面反射镜的反射面面向所述点光源，且所述点光源的中心在所述第一面的正投影与所述抛物面反射镜的中心在所述第一面的正投影基本重合。

在一些示例中，光谱仪还包括：取光结构，位于所述反射光栅远离所述点光源的一侧，且位于所述不同波长范围的光在全反射过程中经过的所述波导结构的反射面，以使所述不同波长范围的光从所述取光结构出射。

在一些示例中，所述取光结构包括多个子取光结构，所述不同波长范围的光中的不同单一波长范围的光从不同的所述子取光结构出射。

在一些示例中，所述取光结构与所述反射光栅均位于在所述波导结构的所述第三面；或者所述波导结构还包括与所述第三面相对的第四面，所述取光结构和所述反射光栅分别位于所述第三面和所述第四面。

在一些示例中，所述反射光栅仅覆盖所述准直光在所述波导结构上的一个反射点。

在一些示例中，所述点光源贴附在所述第一面上。

在一些示例中，所述点光源为微发光二极管，且所述点光源出光面的最大尺寸为10-25微米。

在一些示例中，所述点光源的发散角不大于7°。

本公开的至少一实施例提供一种微全分析系统，包括：微流控器件，被配置为容纳待检测的液体；光谱仪，位于所述微流控器件的入光侧，且向所述待检测的液体照射光，其中，所述光谱仪为上述任一示例所述的光谱仪；探测器，位于所述微流控器件远离所述光谱仪的一侧，且被配置为检测所述待检测液体并输出检测信号。

在一些示例中，所述微流控器件、所述光谱仪以及所述探测器集成为一体化结构。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1a和图1b为本公开一实施例的提供的一种光谱仪的结构示意图；

图2为本公开一实施例的一示例提供的光谱仪的结构示意图；

图3为图2所示的光谱仪中的波导结构的局部结构示意图；

图4为本公开一实施例提供的光谱仪出射光斑分布示意图；

图5为本公开一实施例的另一示例提供的光谱仪的结构示意图；

图6为本公开另一实施例提供的微全分析系统的局部结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

在研究中，本申请的发明人发现：一般的微流芯片实验室的体积较大，调试复杂，不便携带，并且需要通过光纤来耦合外置光源。此外，一般应用于微流芯片实验室的光谱仪中，在光波导中全反射传播的白光中的不同波长光容易串扰。

本公开的实施例提供一种光谱仪以及微全分析系统。本公开提供的光谱仪包括：波导结构、点光源、准直镜以及反射光栅。波导结构包括第一面和第二面。点光源位于第一面，准直镜位于第二面，准直镜被配置为将经过波导结构并入射到准直镜的点光源发出的光转化为准直光，准直光在波导结构中全反射传播。反射光栅，位于准直光在全反射传播过程中经过的波导结构的反射面，反射光栅被配置为使入射到反射光栅的准直光中的不同波长范围的光的出射角度不同，从而使不同波长范围的光在全反射传播过程中具有一定偏移量。在本公开提供的光谱仪中，点光源发出的光经过波导结构并入射到准直镜后变为准直光，入射到反射光栅的准直光中的不同波长范围的光按不同的出射角度分开，且在波导结构中传播一定距离以实现物理坐标上的分离，从而可以在特定位置实现光谱分光的功能，避免不同波长范围的光发生串扰。本公开实施例提供的光谱仪以波导结构为载体，支撑点光源、准直镜和反射光栅等元件，实现了光谱仪的小型化、便携化以及良好的稳定性。

下面结合附图对本公开实施例提供的光谱仪以及微全分析系统进行描述。

图1a和图1b为本公开一实施例的提供的一种光谱仪的结构示意图。如图1a和图1b所示，光谱仪包括波导结构100，点光源200、准直镜300以及反射光栅400。波导结构100包括第一面121和第二面122。点光源200位于第一面121，准直镜300位于第二面122，图1a示意性的示出第一面和第二面为彼此相对的两个面，但不限于此，第一面和第二面还可以为相邻的两个面。

例如，如图1a和图1b所示，波导结构100还包括第三面113，第三面113包括沿第一方向(即图1a所示的x方向)延伸的长边111和沿第二方向(即图1a所示的y方向)延伸的第一短边112，长边为第一面121(第二面122)与第三面113公用的边，第一面121还包括沿第三方向(即图1b所示的z方向)延伸的第二短边123，且第一短边112比第二短边123长。因此，第三面113为波导结构100的主表面，即第三面113为波导结构100的面积最大的面，而第一面121和第二面122为波导结构100的两个侧面。

本实施例以波导结构的形状为长方体为例进行描述，即第一方向垂直于第二方向，且第一方向垂直于第三方向。此外，图1a示意性的示出点光源200和准直镜300分别位于波导结构100的两个相对的侧面上，本实施例不限于此，点光源和准直镜还可以分别位于波导结构100的两个相对的主表面上，只要点光源发出的光经过波导结构并入射到准直镜后变为准直光即可。

图1a示出了光谱仪的俯视图以及光谱仪中光线的传播路径的示意图，本实施例以光谱仪中平行于xy面的平面为光谱仪的第三面。图1b示出了图1a所示的光谱仪的侧视图，本实施例以光谱仪中平行于xz面的平面为光谱仪的第一面。如图1a和图1b所示，点光源200和准直镜300分别位于彼此相对的第一面121和第二面122上。准直镜300用于将点光源200发出的发散光汇聚成准直光，点光源200发出的光入射到准直镜300后出射的准直光在波导结构100中全反射传播。图1b示意性的示出点光源200所在的第一面121，而位于与第一面121相对的第二面122上的准直镜300以虚线框示出。

如图1a和图1b所示，光谱仪包括的反射光栅400位于准直光在全反射传播过程中经过的波导结构100的反射面。波导结构100还包括与第三面113相对的第四面114，图1a示意性的示出了波导结构100中的彼此相对的第三面113和第四面114，以及彼此相对的第一面121和第二面122可以作为准直光发生全反射的反射面，由此，反射光栅400可以位于波导结构100的第三面113或第四面114，也可以位于波导结构100的第一面121或第二面122。

如图1a和图1b所示，准直光入射到反射光栅400之前，准直光包括的不同波长范围的光的传播方向是平行的，即，准直光中的光线都是互相平行的，由此准直光中的光线入射到反射光栅400时的入射角均相同。准直光入射反射光栅400后，准直光中的不同波长范围的光的出射角度不同，从而使不同波长范围的光在全反射传播过程中具有一定偏移量，即，反射光栅400可以将白光按照一定的分辨率来分成不同波长的光。因此，光谱仪中的反射光栅可以将不同波长的光束偏转不同角度，进而通过在波导结构中的传输来实现不同波长光的出光位置的偏移，既可以达到在特定位置实现光谱分光的效果，又可以避免不同波长范围的光发生串扰。为了明显的示意，图1a将从反射光栅出射的不同波长光之间出射角度差距示意的较大，以使其分散较明显。

由于反射光栅在进行分光时会受到波长和角度两个变量的影响，本实施例中入射到反射光栅的光一定是准直光，即，入射到反射光栅的光线的入射角度均相同，从而在反射光栅进行分光时可以消除角度对分光效果的影响。

例如，反射光栅400可以为直接在波导结构100的表面加工制作的光栅结构，也可以是将制作好的光栅结构贴附在波导结构100表面以作为反射光栅，本实施例对此不做限制。在反射光栅为直接在波导结构表面加工制作的结构时，为了方便加工，可以将反射光栅制作在波导结构的第三面上。

在实际工艺中，可以首先用光线追迹软件lighttools或zemax模拟计算得到反射光栅的位置，然后再进行制作或贴附。

例如，反射光栅可以为一维光栅，其光栅方程为n1sinθ1±n2sinθ2＝mλ/p，m＝0,±1,±2…。上述的θ1和θ2表示入射到反射光栅的准直光的入射角和从反射光栅出射的光的出射角，n1和n2表示反射光栅的入射端和出射端的介质的折射率，λ表示入射光的波长，p表示光栅周期。本实施例中，n1和n2均为波导结构的折射率，所有波长光的入射角度θ1相同，出射光的角度θ2由波长决定，因此，可以利用反射光栅的分光特性实现不同波长光的出光位置的偏移。

例如，反射光栅还可以为布拉格光栅或闪耀光栅等，只要能将不同波长的光束偏转不同角度即可。

例如，图1a和图1b示意性的示出反射光栅400位于第三面113上。图1a示意性的示出从准直镜300出射的准直光在反射光栅400所在的位置发生全反射，且入射到反射光栅400的准直光全部被反射光栅400反射，即准直光入射到反射光栅400时的特定反射点101完全位于反射光栅400内。图1a示意性的示出从准直镜300出射的光在波导结构100中的第一个反射点为被反射光栅400完全覆盖的特定反射点101，但不限于此，还可以是从准直镜300出射的光经过至少一次全反射传播后入射到反射光栅400中。

例如，如图1a所示，从反射光栅400出射的光在第一面121的反射点102发生全反射，之后分别在第四面114的反射点103以及第二面122的反射点104发生全反射。图1a仅示意性的示出4个反射点，且均以点划线圈出，实际波导结构中会有更多个反射点。由于从反射光栅出射的不同波长的光在波导结构的第一面、第二面、第三面以及第四面都发生反射，可以有效地折叠光路，增加光程，从而使不同波长的光在物理坐标上分离的距离更大。本实施例不限于此，光线还可以仅在第三面和第四面上发生全反射传播，只要不同波长的光能够实现物理坐标上的分离即可。图1b为了清楚的示意，仅示意性的示出从反射光栅400出射的光在第三面和第四面上反射的光线，没有示意出光被第一面和第二面反射的情况。

例如，如图1a和图1b所示，准直光在波导结构100上的特定反射点101完全位于反射光栅400内，且准直光或不同波长范围的光在波导结构100上的除特定反射点101外的其他反射点(例如反射点102-104等)与反射光栅400没有交叠，即，反射光栅400仅覆盖准直光在波导结构100上的一个反射点101。

例如，在反射光栅400位于第三面113时，准直光在第三面113上的除特定反射点101外的其他反射点与反射光栅400没有交叠。

例如，反射光栅400可以覆盖特定反射点101以及与该特定反射点101相邻的其他反射点之间的区域，只要反射光栅400与除特定反射点101外的其他反射点没有交叠即可。一般，位于同一个面的相邻反射点之间距离较大，由此，本实施例对于反射光栅的尺寸要求以及对位精度要求较低，可以降低工艺难度，对于光谱仪的稳定性也有显著的改善。

例如，如图1a和图1b所示，光谱仪还包括：取光结构500。取光结构500位于反射光栅400远离点光源200的一侧，且位于不同波长范围的光在全反射过程中经过的波导结构100的反射面，以使不同波长范围的光从取光结构500出射，即取光结构500可以将波导结构100中传输并分开一定距离的各个波长的光取出。

例如，取光结构500可以使用光栅将光线偏转出来，也可以为设置在波导结构100的表面的网点膜，通过缺陷破坏全反射条件将光线取出。

例如，图1a和图1b所示，取光结构500与反射光栅400均位于波导结构100的第三面113。例如，取光结构500与反射光栅400可以均位于第三面113，也可以分别位于第三面113和第四面114。为了方便反射光栅和取光结构的制作，可以将取光结构与反射光栅设置在波导结构的同一个面上。图1a示意性的示出反射光栅400和取光结构500均位于第三面113上，而图1a中所示的主表面为第四面114，由此，反射光栅400和取光结构500以虚线框示意。

例如，如图1a和图1b所示，从反射光栅400出射的不同波长的光通常需要经过几次反射后，才会有足够的光程差来进行分光，因此，取光结构500可以位于距反射光栅400距离较远的位置，即，取光结构500位于距反射光栅400较远的反射点所在位置以保证用于分光的足够的光程差。

例如，本实施例提供的波导结构100的第三面113的长边111的尺寸不大于20毫米。本实施例可以通过调节从准直镜出射的准直光的传播方向以及反射光栅的位置以使在波导结构的最长边长的尺寸不大于20毫米的情况下，从反射光栅出射的不同波长的光可以具有足够的光程差来进行分光。由此，本实施例提供的波导结构的体积较小，便于集成和携带，极大提高了光谱检测领域的可操作性。

例如，图2为本实施例的一示例提供的光谱仪的结构示意图。如图2所示，点光源200位于第一面121上，点光源200的出光面面向第二面122，且点光源200出射的光沿y方向传播。为了实现从准直镜出射的准直光，既可以在波导结构中发生全反射传播，又可以在经过反射光栅后继续全反射传播的过程中具有足够的光程差以实现分光，准直镜300需要将点光源200发出的沿y方向传播的光向x方向和z方向偏转一定角度。

本实施例示意性的示出准直镜将沿y方向传播的光向x方向和z方向偏转一定角度，但不限于此，还可以是从点光源出射的光的传播方向包括沿y方向和x方向的分量，准直镜将其向z方向偏转一定角度；或者从点光源出射的光的传播方向包括沿y方向和z方向的分量，准直镜将其向x方向偏转一定角度；或者从点光源出射的光的传播方向包括沿x方向、y方向和x方向的分量，准直镜不需要对该光束的传播方向的偏转做出贡献。

例如，图3为图2所示的光谱仪中的波导结构的局部结构示意图。如图2和图3所示，准直镜300所在第二面122包括与第一方向(x方向)和第三方向(z方向)均具有一定夹角的倾斜部分1220，准直镜300位于倾斜部分1220上，且倾斜部分1220与第一方向的夹角为17°-29°，倾斜部分1220与第三方向的夹角为17°-29°。

例如，倾斜部分1220与第一方向的夹角为17°-20°，倾斜部分1220与第三方向的夹角为17°-20°。例如，倾斜部分1220与第一方向的夹角为25°-29°，倾斜部分1220与第三方向的夹角为25°-29°。

例如，倾斜部分1220与第一方向的夹角为第一夹角，倾斜部分1220与第三方向的夹角为第二夹角，第一夹角与第二夹角可以相同，也可以不同。

例如，如图3所示，波导结构100为被削掉一个角的长方体，倾斜部分1220为波导结构100被削掉一个角后的斜面，即，倾斜部分1220可以为对波导结构100的一个棱角进行特殊处理(例如切割处理)得到的面，将准直镜300的反光面设置在该倾斜部分1220上，可以对准直镜300反射的光引入沿x方向和z方向的旋转分量。本实施例不限于此，也可以将准直镜设置在没有经过特殊处理的面上，而将点光源设置在上述倾斜部分上，只要从准直镜出射的准直光可以在波导结构中全反射传播即可。

例如，如图2所示，准直镜300可以为抛物面反射镜，抛物面反射镜可以为在倾斜部分1220上通过机械加工工艺制作上的反射镜，也可以是制作好的抛物面反射镜贴附在倾斜部分1220上。

例如，如图2所示，抛物面反射镜的反射面面向点光源200，且点光源200的中心201在第一面121的正投影与抛物面反射镜(准直镜300)的中心301在第一面121的正投影基本重合，即，点光源200的中心201位于抛物面反射镜的焦平面上，以使从点光源200出射的发散光被汇聚为平行准直光。该准直镜300的镜面的曲率半径为准直镜300的焦距的两倍，即准直镜300的镜面的曲率半径为镜面中心201与准直镜300的焦平面之间的距离的两倍。

例如，本实施例提供的波导结构100为平面波导，是作为光传输和承载其他结构的载体。例如，如图2所示，波导结构100用于承载点光源200、准直镜300、反射光栅400以及取光结构500等结构，可以将点光源、准直镜、反射光栅、取光结构以及波导结构集成为一体化结构，实现了光谱仪的小型化和便携化。

例如，波导结构100可以为玻璃平板，对玻璃平板的一个棱角进行切割处理并加工可以得到上述的具有准直镜300的波导结构100。本实施例提供的准直镜、反射光栅以及取光结构都可以直接制作在波导结构的表面，从而简化光谱仪的结构。

例如，如图2所示，点光源200的出光面202贴附在波导结构100的表面上，从而点光源200与波导结构100即成为一体结构，实现了光源的集成，能够极大的提升光谱仪的轻便性。

例如，本实施例提供的光谱仪的尺寸较小，所以其包括的点光源200应选用尺寸较小的点光源。例如，点光源200可以为微发光二极管(u-led)光源，该点光源200的出光面202的最大尺寸为10-25微米。本实施例对于点光源的光谱没有特别的需求，只需满足较宽的光谱范围即可。

例如，点光源200的发散角不大于7°，从而可以保证光谱仪的分光精度较高，例如为5nm。

例如，图4为本实施例提供的光谱仪出射光斑分布示意图。如图4所示，本实施例提供的光谱仪能够达到5nm的分光精度，同时不同波长的光斑大小较大。由此，将该光谱仪用于微流芯片实验室时，有利于检测器的感应和微流液滴的控制，且对不同波长均有较大的操作空间。另外，该光谱仪适用的光谱范围并不局限于图中给出的部分(380-400nm)，而是对非常大的光谱范围均适用，可以实现宽光谱范围内精确的分光。如需要更精确的分光效果，也可以采用分段分光的设计，即针对一定范围内单独设计结构，最后组装。

例如，图5为本实施例的另一示例提供的光谱仪的结构示意图。如图5所示，本示例中的取光结构500包括多个子取光结构510，不同波长范围的光中待取出的不同单一波长范围的光可以分别从不同的子取光结构510出射。由于光谱仪中的反射光栅可以将不同波长的光束偏转不同角度，进而通过在波导结构中的传输来实现出光位置的偏移，以达到在特定位置实现光谱分光的效果，因而，可以在特定位置设置子取光结构以将待取出的单一波长范围的光取出。

本公开实施例提供的光谱仪可以解决传统光谱仪系统体积大、稳定性和便携性不足等缺点。且由于集成的完备性，无需外置光源，可以极大提升光谱检测的适用范围、丰富应用场景。此外，本公开实施例提供的光谱仪的加工工艺要求较低，整体器件结构简单，对于反射光栅的尺寸要求以及对位要求都比较低。

本公开另一实施例提供一种微全分析系统，图6为本实施例提供的微全分析系统的局部结构示意图，如图6所示，微全分析系统包括微流控器件2000、上述实施例提供的光谱仪1000以及探测器3000。

如图6所示，微流控器件2000即为微流控芯片，微流控器件2000被配置为容纳待检测的液体2001，例如，该液体2001可以是液滴、流体等。

例如，如图6所示，微流控器件2000包括平行于光谱仪1000的第三面113的且相对设置的第一衬底基板2002和第二衬底基板2003。待检测的液体2001位于第一衬底基板2002与第二衬底基板2003之间。例如，第一衬底基板2002和第二衬底基板2003的材料包括玻璃。

例如，在本实施例的一个示例中，微流控器件2000可以为电润湿微流控器件，包括设置在第一衬底基板2002上的第一电极和设置在第二衬底基板2003上的第二电极，第二电极与第一电极之间可形成电场，形成的电场可对待检测的液体2001进行操作。

如图6所示，光谱仪1000位于微流控器件2000的入光侧，且向待检测的液体2001照射光。例如，上述实施例中提供的光谱仪1000中的反射光栅400可以将不同波长的光束偏转不同角度，进而通过在波导结构中的传输来实现出光位置的偏移，以达到在特定位置实现光谱分光的效果。因此，从取光结构500取出的不同波长范围的光可以照射到微流控器件2000中的待检测的液体2001上。

例如，从取光结构500取出的不同波长范围的光作用于液滴时，可以使液滴发生不同的反应。由此，只使用一个点光源可以实现不同光源的需求，降低了功耗。

如图6所示，探测器3000位于微流控器件2000远离光谱仪1000的一侧，且被配置为检测待检测液体2001并输出检测信号。

例如，从光谱仪1000出射的光通过微流控器件2000照射到探测器3000上，可通过探测器3000检测到的例如光强、亮度等信息获知待检测液体2001的检测信息。例如，穿过有液滴的部分和没液滴的部分的光的强度和/或亮度是不同的，从而可以得知检测信息。

例如，探测器3000可以包括传感器组，但不限于此。例如，传感器组包括光学传感器、电容式传感器、温度传感器、超声波传感器中的至少一种。本实施例中，通过微流控器件将液滴运动到指定波长的出光位置，由液滴与光发生相互作用，再由检测器分析光能量的变化，就能实现光谱分析功能。

例如，从光谱仪1000出射的第一光经过待检测的液体2001后，待检测的液体2001被激发产生第二光，第二光为待检测液体2001中的目标细胞与标记细胞反应而携带的标记物在第一光的激发下所发出的光。例如，第二光可为荧光，但不限于此。然后，可通过探测器3000检测到的第二光获知待检测液体2001的检测信息。

例如，从光谱仪1000出射的第一光经过待检测的液体2001后的第二光还可为第一光通过微流控器件2000照射到探测器3000的例如有部分光损失的光，光损失例如可包括强度有衰减等，可通过检测光损失情况而输出检测信号。例如，利用该种类型的有部分光损失的光可获得待检测的液滴的位置、形状等信息。

例如，以基因检测为例，本实施例的一示例提供的微全分析系统的工作原理如下。将微流控器件2000中待测的液体2001分离成若干子液滴，输送到不同位置，液滴中的目标细胞与相应位置的标记细胞反应，携带上标记物，如荧光素酶等。标记物在不同波长光的激发下发射不同的荧光光子。探测器3000(例如，可为光敏二极管)接受荧光照射，产生相应大小的电压/电流信号，从而实现不同位置不同检测需求，可实现不同检测需求的并行检测。

例如，本实施例中的微流控器件2000、光谱仪1000以及探测器3000可以集成为一体化结构，即，光谱仪1000包括的波导结构既作为光传输的介质，又作为微流控器件2000集成的框架，而探测器3000可以集成在微流控器件2000的衬底基板上，从而实现三位一体的微全分析系统。这种设计能够极大提升光谱检测系统的轻便性，丰富光谱检测的应用场景，并且能有效降低使用成本。

本实施例集成了光源与微流控器件的微全分析系统具有巨大的潜力，其使用更加方便、耗费资源更少。由于集成的完备性，无需外置光源，可以极大提升光谱检测的适用范围、丰富应用场景。在此基础上，所集成的光源能够提供准直性、单色性良好的多种波长范围的光束，同时能够覆盖较宽的光谱范围，这样就可以实现宽光谱检测，能够用来检测物质的种类、含量等特性。

有以下几点需要说明：

(1)本公开的实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。