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Mao et al., Biomicrofluidics, vol.4, issue 4, American Institute of Physics, Dec. 2010 Optofluidic tunable microlens by manipulating the liquid meniscus.

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1 Mao et al., Biomicrofluidics, vol.4, issue 4, American Institute of Physics, Dec Optofluidic tunable microlens by manipulating the liquid meniscus using a flared microfluidic structure Antoine Leblanc-Hotte, École Polytechnique de Montréal, Laboratoire des Micro et Nano Systèmes, 17 fév. 2011

2 Introduction Techniques existantes pour focaliser la lumière dans le plan du microsystème: Canaux microfluidiques courbés avec des liquides de différents indices de réfraction Canaux microfluidiques courbés avec un flux laminaire de deux fluides miscibles La « lentille » à linterface des deux liquides possède une rugosité extrêmement faible moins daberrations optiques Focalisation hydrodynamique dun liquide avec un indice de réfraction plus grand Gradient dindice de réfraction par la diffusion de particules vers un flux laminaire adjacent Permet de courber la propagation de la lumière à cause du profil dindice en sécante hyperbolique. Désavantages: Nécessite différents liquides avec des indices de réfraction précis Nécessite parfois un débit constant de fluides

3 Principe de fonctionnement Mao et al., Optofluidic tunable microlens by manipulating the liquid meniscus using a flared microfluidic structure, American Institute of Physics, Biomicrofluidics, vol.4, issue 4, Dec Angle de contact constant entre le CaCl 2 et le PDMS, i.e. environ 90° Structure évasée du microcanal Faible pression constante du liquide équilibre avec la pression dair Petite ouverture optique créer par des microcanaux remplis dencre

4 Résultats Mao et al., Optofluidic tunable microlens by manipulating the liquid meniscus using a flared microfluidic structure, American Institute of Physics, Biomicrofluidics, vol.4, issue 4, Dec n PDMS =1,412 n CaCl 2 (5M)=1,445

5 Résultats Mao et al., Optofluidic tunable microlens by manipulating the liquid meniscus using a flared microfluidic structure, American Institute of Physics, Biomicrofluidics, vol.4, issue 4, Dec Les propriétés de surface du PDMS avec linterface air-CaCl2 ainsi que la forme évasée du canal microfluidique permettent dobtenir une lentille convexe qui focalise la lumière. La variation du rapport des pressions entre le liquide et lair crée la variation de la longueur focale. Lajustement de la longueur focale a été réalisé sur 500 um En utilisant une pompe à pression précise au nanolitre, la résolution de la lentille devient < 1um Stabilité de la lentille jusquà 4h Tracé des rayons simulé dans MatLabRésultats expérimentaux Longueur focale en fonction du rayon du ménisque

6 Système microfluidique final Mao et al., Optofluidic tunable microlens by manipulating the liquid meniscus using a flared microfluidic structure, American Institute of Physics, Biomicrofluidics, vol.4, issue 4, Dec Applications: pinces optiques, cytométrie en flux, manipulation de particules


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