CN113109276B - 一种浊度检测微纳光学传感器及其制作与检测方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于检测液体混浊度的微纳光学传感器及其制作与检测方法，包括硅基片(1)及其开槽结构面与检测边，从检测边倾斜向左上方向开设有左斜向腐蚀槽(2)，终端设置光源腔体(3)，其上面设置有光源(4)；从检测边倾斜向右上方向开设有至少一条右斜向腐蚀槽(5)，其终端设置接收腔体(6)，每个接收腔体(6)上面设置有信号光接收器(7)；光源腔体(3)与接收腔体(6)设置有倾斜的反射壁(15)；左斜向腐蚀槽(2)与每条右斜向腐蚀槽(5)成90°夹角；左斜向腐蚀槽(2)、光源腔体(3)与每条右斜向腐蚀槽(5)、每个接收腔体(6)内设置有光波导；使用前先进行标定，获得标定关系后，就可以在现场测量。

Description

一种浊度检测微纳光学传感器及其制作与检测方法
技术领域：
本发明涉及光谱吸收检测与微纳传感器技术领域，具体涉及一种用于检测液体混浊度的微纳光学传感器及其制作方法与检测方法。
背景技术：
浊度，即水的混浊程度。在自然界中，大多数淡水水源都包含泥沙、微生物、悬浮颗粒等有机物和无机物，这些无机物等悬浮颗粒容易滋生细菌和病毒，而过滤这些悬浮物质有利于改善水质，对人们的生产和生活具有极其重要的作用。根据GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中规定，自来水的浑浊度必须在3NTU以下，这样可以有效地保证了去除附着在悬浮物上的病菌、寄生虫等有害微生物。浊度是指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度；或者说，浊度是表达水中不同大小和比重以及悬浮物和胶体物质、微生物等对光造成的效果的用语。国外的公共卫生协会等机构把它定义成：水的样本使光散射和吸收的光学性质的用语。在工业生产中，一些行业包括食品、医药、酿造等行业对水质的安全有严格的要求，水质的安全直接影响着产品质量，这些都跟水质的浊度密切相关。在环境监测方面，浊度也是必须检测的重要参数，因为排放物的浑浊度可以直接反映出对环境的污染程度。因此，有众多的场合需要对水的浊度进行检测。
浊度检测的现有技术一般由人工取样，放至检测仪器中用比色法测定杂质的比重或其他的方法来进行浊度检测。一是现有检测方式一般是随机的，离散的，有比较大误差；二是现有检测仪器体积大，限制了装置的使用场景，且需要到现场采样带回实验室进行分析，非常的不方便，也不可以做到在线检测。现代水净化技术和生产管理水平的提高以及网络化要求的提升。使得传统的测试方法已不能满足新的水净化流程自动化的要求。
数据可被立即转换成电信号，实时联网，并保证水的质量分析工具的准确度和精度。
散射光浊度检测法：当一束特定波长的光射入水中的时候，会与水中的悬浮颗粒物相遇并产生散射，而散射光的强度与待测液的浊度成正比。因此，只要测得散射光的强度就可以得到待测液的浊度。目前，90°夹角散射式浊度传感器使用最为广泛。前面已经提过，影响散射光的主要物质是水中的悬浮颗粒物，而不同大小尺寸的悬浮颗粒物对光的散射程度不同，但是入射光在照到悬浮颗粒物后在90°夹角方向上产生的散射光受悬浮颗粒物尺寸影响最小，产生的散射光也最为稳定。因此目前市面上大部分浊度仪采用90°夹角散射光探测的方式。90°夹角散射光浊度检测方式如图13所示。
微纳传感器是近几年传感器领域的热门方向，且目前国家正在大力扶持和发展微纳传感器领域。因为其可以在很小的体积空间里集成大量的微小器件单元来达到探测某种物理或化学量的目的，且方案成熟后可以批量生产，极大的降低了传感器的生产和制作成本。微纳传感器就是指以微米或纳米级加工技术为基础，在硅等半导体材料或其他新型材料上制作各类部件，最终封装成为一体的传感器。这类传感器具有体积小、可批量生产等技术优点，同时其检测精度和范围也可以满足大多数的使用场景。使用微纳技术制作传感器正是因为其可以在保证功能的基础上将体积做的非常小，解决了便携性的问题，研究和应用前景非常广阔。但是，目前尚未有关于可以用于检测液体混浊度的微纳光学传感器及其制作方法与检测方法的报道。因此，本申请发明人的想法是，利用微纳制造技术可以实现传感器部件高度集成化的特点，制作出体积微小、便于携带且可以实现现场检测的用于检测液体混浊度的微纳光学传感器的传感器。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用微纳加工技术制作的用于检测液体混浊度的微纳光学传感器及其制作与检测方法。
为了解决上述技术问题，本发明用于检测液体混浊度的微纳光学传感器的技术方案为：
一种用于检测液体混浊度的微纳光学传感器，包括硅基片，所述硅基片上表面为开槽结构面，其特征在于，所述硅基片的其中一段边侧，为用于接触待检测介质的检测边，从检测边倾斜向左上方向开设有左斜向腐蚀槽，左斜向腐蚀槽的终端设置宽度大于左斜向腐蚀槽的光源腔体，光源腔体上面设置有光源，光源的发光面朝下；从检测边倾斜向右上方向开设有至少一条右斜向腐蚀槽，每条右斜向腐蚀槽的终端设置宽度大于右斜向腐蚀槽的接收腔体，每个接收腔体上面设置有信号光接收器，所述信号光接收器的光接收面朝下；所述光源腔体与接收腔体设置有倾斜的反射壁；所述左斜向腐蚀槽与每条右斜向腐蚀槽成90°夹角；所述左斜向腐蚀槽、光源腔体与每条右斜向腐蚀槽、每个接收腔体内设置有用作使光线定向传输的光波导，所述光波导是由光波导材料在液态时灌注固化而成，包括成型于左斜向腐蚀槽及其光源腔体内的光源光光波导，与成型于每条右斜向腐蚀槽及其接收腔体内的信号光光波导；使得检测时从所述光源依次经光源光光波导、检测边及位于其下方的待检测介质、信号光光波导至信号光接收器形成光通路；所述光源所发出光的波长是所要检测浊度的液体介质不能吸收的光的波长，所述信号光接收器是能接收所述的光并能转换成电参数值的信号光接收器。
以下为本发明用于检测液体混浊度的微纳光学传感器进一步的方案：
所述硅基片呈长方形的薄片块，所述检测边为长方形的薄片块的两条长边中的其中一条长边；所述光源光光波导与各信号光光波导在检测边分别形成呈凸起圆弧形的聚光壁。
所述右斜向腐蚀槽为2至4条，沿所述检测边依次排列。
所述光源腔体与接收腔体的反射壁均呈半环形，反射壁与光源腔体底面成54.7°夹角。
所述光源腔体与接收腔体的反射壁均包括1个主小坡面与位于小坡面两侧的过度小坡面，每侧至少有1个过度小坡面。
所述光源腔体设置有向右延伸的延伸腐蚀槽，延伸腐蚀槽的终端设置宽度大于延伸腐蚀槽的参考腔体，所述延伸腐蚀槽、参考腔体内同样设置有经液态时灌注，固化后用作使光线定向传输的参考光光波导，参考腔体上面设置有参考光接收器。
所述用作使光线定向传输的光波导材料的光波导材料为SU-8光刻胶，所述光源选用固定波长的LED发光器或闪烁氙灯裸灯，所述各光接收器选择光敏管或光电二极管。
为了解决上述技术问题，本发明用于检测液体混浊度的微纳光学传感器的制作方法所采用的技术方案为：
以上所述的微纳光学传感器的制作方法，选用表面为晶面的双面抛光单晶硅片作为所述硅基片材料，其特征在于，按先后顺序包括以下工序：
工序一、所述硅基片材料的选用、表面处理；
工序二、所述硅基片的蚀刻成型加工，在所述左斜向腐蚀槽、右斜向腐蚀槽内注入光波导材料，固化后形成光通路；
工序三、将光源、信号光接收器粘贴在基片对应的开口处，从信号光接收器引出外接导线；
工序四、最后进行外壳封装。
以下为本发明用于检测液体混浊度的微纳光学传感器的制作方法进一步的方案：
所述工序一、工序二具体包括以下步骤：
步骤一、对所选用的单晶硅片表面进行氧化形成氧化硅层；
步骤二、在已氧化好的单晶硅片上涂光刻胶，并利用离心原理进行旋转甩平，使光刻胶均匀的覆盖住硅片，形成光刻胶层；
步骤三、光刻后对硅基片进行显影曝光，在需要制备窗口的地方刻蚀掉多余的光刻胶，制备出接下来用于腐蚀的窗口；
步骤四、利用腐蚀液腐蚀氧化硅，制备出对硅进行刻蚀的窗口；
步骤五、选用合适的清洗液，将硅片上的光刻胶洗净去除；
步骤六、硅基片的蚀刻成型与注入光波导材料：包括左斜向腐蚀槽的蚀刻成型与注入光波导材料,右斜向腐蚀槽的蚀刻成型与注入光波导材料；
步骤七、选用合适的清洗液，将硅片上的氧化硅洗净去除。
为了解决上述技术问题，本发明一种液体混浊度的检测方法所采用的技术方案为：
使用如以上所述的任一种用于检测液体混浊度的微纳光学传感器，选用适配的所述微纳光学传感器，所述适配的所述微纳光学传感器，是指所述微纳光学传感器的光源所发出光的波长正是所要检测的液体所不能吸收的光的波长，配置电化学工作站、电脑，将所述微纳光学传感器与电化学工作站、电脑相连接，形成液体混浊度检测分析系统；在进行液体混浊度检测前，预先将配置好的已知其混浊度的不同混浊度的N个液体样品通过所述液体混浊度检测分析系统在实验环境下进行检测标定，获得所述微纳光学传感器的信号光接收器所输出的电参数值与不同混浊度的液体的对应线性关系式；完成标定后，就可使用同样条件制成的所述微纳光学传感器进行液体混浊度的检测，将所述微纳光学传感器置于待测液体中，接通所述检测分析系统，将所述微纳光学传感器的信号光接收器所输出的电压电流值经所述线性关系式换算，获得所测液体混浊度数值。
本发明用于检测液体混浊度的微纳光学传感器就是使用单晶硅基片，在硅基片上构造所需形状，使用光刻胶作为光学波导材料，然后全部封装在一起制作而成的传感器。由于目前硅基片的加工工艺已经较为成熟，且光刻胶作为光波导的材料成型工艺等也比较完善，因此可以批量制备性能优异且体积微小的传感器，极大降低成本，扩展了基于光谱吸收原理的化学成分检测传感器的应用场景。本发明利用微纳光学传感器能够做的极小、工艺兼容性好以及可以批量生产的特点，制作出用于检测液体混浊度的微纳光学传感器。
利用目前已经日趋成熟的微纳制造工艺技术，本发明基于光谱吸收原理的化学成分检测微纳光学传感器可批量制造，制造成本低，产品一致性好。传感器无需使用者再次手动调节，在设计之初即将折射率与光波导曲率半径考虑其中，因此在制作时可一次成型。并且由于微纳制造技术可以在较小面积的基片上集成大量的分立元件，传感器本身所需的各个独立元件例如光波导等可以全部集成在一起，且所有元件可用极少的制作步骤一次性制作完成，因此本传感器的一个特征在于可以在较低成本的情况下大批量制备且无需后期手动调节匹配，使用方便。还可将采用了不同LED光源的本传感器进行并联使用，即可实现多地同时检测。
附图说明
图1为本发明实施例一微纳光学传感器立体示意图；
图2为图1中隐藏光源与信号光接收器状态立体示意图；
图3为实施例一硅基片开槽结构面立体示意图；
图4为实施例一中光源光光波导与信号光光波导立体示意图；
图5为本发明实施例二微纳光学传感器立体示意图；
图6为图5中隐藏光源与信号光接收器状态立体示意图；
图7为实施例二硅基片开槽结构面立体示意图；
图8为实施例二中光源光光波导与信号光光波导立体示意图；
图9为本发明实施例三微纳光学传感器立体示意图；
图10为图9中隐藏光源与信号光接收器状态立体示意图；
图11为实施例三硅基片开槽结构面立体示意图；
图12为实施例三中光源光光波导与信号光光波导立体示意图；
图13为现有90°夹角散射光浊度检测方式示意图。
各图中标号所指示的部分为：1、硅基片；2、左斜向腐蚀槽；3、光源腔体；4、光源；5、右斜向腐蚀槽；6、接收腔体；7、信号光接收器；8、主小坡面；9、过度小坡面；10、延伸腐蚀槽；11、参考腔体；12、参考光接收器；13、光源光光波导；14、信号光光波导；15、反射壁；16、参考光光波导；17、聚光壁。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
如图1至图4所示,一种用于检测液体混浊度的微纳光学传感器，包括硅基片1，硅基片1上表面为开槽结构面，硅基片1的其中一段边侧，为用于接触待检测介质的检测边。硅基片1呈长方形的薄片块，检测边为长方形的薄片块的两条长边中的其中一条长边。
如图3所示,从检测边倾斜向左上方向开设有左斜向腐蚀槽2，左斜向腐蚀槽2的终端设置宽度大于左斜向腐蚀槽2的光源腔体3。从检测边倾斜向右上方向开设有一条右斜向腐蚀槽5，右斜向腐蚀槽5的终端设置宽度大于右斜向腐蚀槽5的接收腔体6。光源腔体3与接收腔体6设置有倾斜的反射壁15；左斜向腐蚀槽2与右斜向腐蚀槽5成90°夹角。如图1所示,光源腔体3上面设置有光源4，光源4的发光面朝下。接收腔体6上面设置有信号光接收器7，信号光接收器7的光接收面朝下。如图2所示，左斜向腐蚀槽2、光源腔体3与右斜向腐蚀槽5、每个接收腔体6内设置有用作使光线定向传输的光波导，光波导是由光波导材料在液态时灌注固化而成，包括成型于左斜向腐蚀槽2及其光源腔体3内的光源光光波导13，与成型于右斜向腐蚀槽5及其接收腔体6内的信号光光波导14。成型后的光源光光波导13形状与信号光光波导14形状如图4所示。使得检测时从光源4依次经光源光光波导13、检测边及位于其下方的待检测介质、信号光光波导14至信号光接收器7形成光通路。光源4所发出光的波长是所要检测浊度的液体介质不能吸收的光的波长，信号光接收器7是能接收的光并能转换成电参数值的信号光接收器7。
如图2所示,光源光光波导13与各信号光光波导14在检测边分别形成呈凸起圆弧形的聚光壁。聚光壁17其实就是凸透镜，能对光源光进行聚焦，同时增强对信号光的接收。
如图3所示,光源腔体3与接收腔体6的反射壁15均呈半环形，反射壁15与光源腔体3底面成54.7°夹角；光源腔体3与接收腔体6的反射壁15均包括1个主小坡面8与位于小坡面两侧的过度小坡面9，每侧至少有1个过度小坡面9。
用作使光线定向传输的光波导材料的光波导材料为SU-8光刻胶，光源4选用固定波长的LED发光器或闪烁氙灯裸灯，各光接收器选择光敏管或光电二极管。
以上的微纳光学传感器的制作方法，选用表面为晶面的双面抛光单晶硅片作为硅基片1材料，其特征在于，按先后顺序包括以下工序：
工序一、硅基片1材料的选用、表面处理；
工序二、硅基片1的蚀刻成型加工，在左斜向腐蚀槽2、右斜向腐蚀槽5内注入光波导材料，固化后形成光通路；
工序三、将光源4、信号光接收器7粘贴在基片对应的开口处，从信号光接收器7引出外接导线；
工序四、最后进行外壳封装。
以下为本发明用于检测液体混浊度的微纳光学传感器的制作方法进一步的方案：
工序一、工序二具体包括以下步骤：
步骤一、对所选用的单晶硅片表面进行氧化形成氧化硅层；
步骤二、在已氧化好的单晶硅片上涂光刻胶，并利用离心原理进行旋转甩平，使光刻胶均匀的覆盖住硅片，形成光刻胶层；
步骤三、光刻后对硅基片1进行显影曝光，在需要制备窗口的地方刻蚀掉多余的光刻胶，制备出接下来用于腐蚀的窗口；
步骤四、利用腐蚀液腐蚀氧化硅，制备出对硅进行刻蚀的窗口；
步骤五、选用合适的清洗液，将硅片上的光刻胶洗净去除；
步骤六、硅基片1的蚀刻成型与注入光波导材料：包括左斜向腐蚀槽2的蚀刻成型与注入光波导材料，右斜向腐蚀槽5的蚀刻成型与注入光波导材料；
步骤七、选用合适的清洗液，将硅片上的氧化硅洗净去除。
使用如以上微纳光学传感器，选用适配的微纳光学传感器，适配的微纳光学传感器，是指微纳光学传感器的光源4所发出光的波长正是所要检测的液体所不能吸收的光的波长，配置电化学工作站、电脑，将微纳光学传感器与电化学工作站、电脑相连接，形成液体混浊度检测分析系统；在进行液体混浊度检测前，预先将配置好的已知其混浊度的不同混浊度的N个液体样品通过液体混浊度检测分析系统在实验环境下进行检测标定，获得微纳光学传感器的信号光接收器7所输出的电参数值与不同混浊度的液体的对应线性关系式；完成标定后，就可使用同样条件制成的微纳光学传感器进行液体混浊度的检测，将微纳光学传感器置于待测液体中，接通检测分析系统，将微纳光学传感器的信号光接收器7所输出的电压电流值经线性关系式换算，获得所测液体混浊度数值。
实施例二
本实施例二是在实施例一的基础上的改进方案，如图5至图8所示。
如图7所示，本实施例二的硅基片1开槽结构面上，设置有从光源腔体3向右延伸的延伸腐蚀槽10，延伸腐蚀槽10的终端设置宽度大于延伸腐蚀槽10的参考腔体11。如图6所示，延伸腐蚀槽10、参考腔体11内同样设置有经液态时灌注，固化后用作使光线定向传输的参考光光波导16。光波导包括成型于左斜向腐蚀槽2及其光源腔体3内的光源光光波导13，与成型于右斜向腐蚀槽5及其接收腔体6内的信号光光波导14；还包括成型于延伸腐蚀槽10及其参考腔体11内的参考光光波导16。如图5所示，参考腔体11上面设置有参考光接收器12，参考光接收器12的光接收面朝下。成型后的光源光光波导13形状与信号光光波导14及参考光光波导16形状如图8所示。其他全部沿用实施例一的方案。
同通常的检测传感器一样，本发明微纳光学传感也会随着使用时间的增长逐渐老化，主要是光源4随着使用时间的增长逐渐老化，光源4发出的光强度会逐渐减弱，而致使检测结果造成线性误差，本实施例二的硅基片1通过设置延伸腐蚀槽10、参考腔体11、参考光光波导16、参考光接收器12，使参考光接收器12直接接收光源4发出的光，使用时先对参考光信号强度进行读取，并与初始值进行对比，如发现有所衰减，便对最后测得的信号值进行百分比补偿。如初始光源强度为x，经参考光通道由参考光探测器接收到的型号为y1＝0.8x，在检测浊度为n1的溶液时，测得信号光为y2＝0.3x。经过一年使用后，经参考光通道由参考光探测器接收到的型号为y1＝0.6x，表明光源强度在长期使用后由于老化导致光强度衰减，在检测浊度为n1的溶液时，测得信号光为y2＝0.225x，信号光强度产生了误差，显示浊度为n2(n2＜n1)，测量结果偏离实际值。因此本传感器结构设计参考光通道与参考光探测器，配合后端电路使用，每次进行检测前，先对参考光信号强度进行读取，并与初始值进行对比，如发现有所衰减，便对最后测得的信号值进行百分比补偿。如上例所示光源强度衰减25％(0.6x/0.8x＝0.25)，为原来的75％，则y3＝0.225x/0.75＝0.3x，反推出所测浓度为n1，这样就可以消除误差。本实施例二的改进方案可以消除器件老化所引起的检测误差。
实施例三
本实施例三是在实施例二的基础上的改进方案，右斜向腐蚀槽5为2至4条，沿检测边依次排列。例如图9至图12所示，右斜向腐蚀槽5为3条，沿检测边依次排列。
如图11所示，从检测边倾斜向左上方向开设有左斜向腐蚀槽2，左斜向腐蚀槽2的终端设置宽度大于左斜向腐蚀槽2的光源腔体3。从检测边倾斜向右上方向开设有3条右斜向腐蚀槽5，各右斜向腐蚀槽5的终端设置宽度大于右斜向腐蚀槽5的接收腔体6。光源腔体3与接收腔体6设置有倾斜的反射壁15；左斜向腐蚀槽2与每条右斜向腐蚀槽5成90°夹角。如图9所示，光源腔体3上面设置有光源4，光源4的发光面朝下。接收腔体6上面设置有信号光接收器7，信号光接收器7的光接收面朝下。如图10所示，左斜向腐蚀槽2、光源腔体3与每条右斜向腐蚀槽5、每个接收腔体6内设置有用作使光线定向传输的光波导，光波导是由光波导材料在液态时灌注固化而成，包括成型于左斜向腐蚀槽2及其光源腔体3内的光源光光波导13，与成型于每条右斜向腐蚀槽5及其接收腔体6内的信号光光波导14。成型后的光源光光波导13形状与信号光光波导14形状如图12所示。使得检测时从光源4依次经光源光光波导13、检测边及位于其下方的待检测介质、每个信号光光波导14至每个信号光接收器7形成光通路。光源4所发出光的波长是所要检测浊度的液体介质不能吸收的光的波长，信号光接收器7是能接收的光并能转换成电参数值的信号光接收器7。
如图10所示，光源光光波导13与各信号光光波导14在检测边分别形成呈凸起圆弧形的聚光壁17。聚光壁17其实就是凸透镜，能对光源光进行聚焦，同时增强对信号光的接收。
如图11所示，光源腔体3与接收腔体6的反射壁15均呈半环形，反射壁15与光源腔体3底面成54.7°夹角；光源腔体3与接收腔体6的反射壁15均包括1个主小坡面8与位于小坡面两侧的过度小坡面9，每侧至少有1个过度小坡面9。其他全部沿用实施例二的方案。
检测时，可视各信号光接收器7的读数差异情况，选用其中1个信号光接收器7的读数，或选用其中处于中间值的1个信号光接收器7的读数，或选用各信号光接收器7的读数的平均值。

Claims (10)

1.一种用于检测液体混浊度的微纳光学传感器，包括硅基片(1)，所述硅基片(1)上表面为开槽结构面，其特征在于，所述硅基片(1)的其中一段边侧，为用于接触待检测介质的检测边，从检测边倾斜向左上方向开设有左斜向腐蚀槽(2)，左斜向腐蚀槽(2)的终端设置宽度大于左斜向腐蚀槽(2)的光源腔体(3)，光源腔体(3)上面设置有光源(4)，光源(4)的发光面朝下；从检测边倾斜向右上方向开设有至少一条右斜向腐蚀槽(5)，每条右斜向腐蚀槽(5)的终端设置宽度大于右斜向腐蚀槽(5)的接收腔体(6)，每个接收腔体(6)上面设置有信号光接收器(7)，所述信号光接收器(7)的光接收面朝下；所述光源腔体(3)与接收腔体(6)设置有倾斜的反射壁(15)；所述左斜向腐蚀槽(2)与每条右斜向腐蚀槽(5)成90°夹角；所述左斜向腐蚀槽(2)、光源腔体(3)与每条右斜向腐蚀槽(5)、每个接收腔体(6)内设置有用作使光线定向传输的光波导，所述光波导是由光波导材料在液态时灌注固化而成，包括成型于左斜向腐蚀槽(2)及其光源腔体(3)内的光源光光波导(13)，与成型于每条右斜向腐蚀槽(5)及其接收腔体(6)内的信号光光波导(14)；使得检测时从所述光源(4)依次经光源光光波导(13)、检测边及位于其下方的待检测介质、信号光光波导(14)至信号光接收器(7)形成光通路；所述光源(4)所发出光的波长是所要检测浊度的液体介质不能吸收的光的波长，所述信号光接收器(7)是能接收所述的光并能转换成电参数值的信号光接收器(7)。
2.如权利要求1所述的微纳光学传感器，其特征在于，所述硅基片(1)呈长方形的薄片块，所述检测边为长方形的薄片块的两条长边中的其中一条长边；所述光源光光波导(13)与各信号光光波导(14)在检测边分别形成呈凸起圆弧形的聚光壁(17)。
3.如权利要求1所述的微纳光学传感器，其特征在于，所述右斜向腐蚀槽(5)为2至4条，沿所述检测边依次排列。
4.如权利要求1所述的微纳光学传感器，其特征在于，所述光源腔体(3)与接收腔体(6)的反射壁(15)均呈半环形，反射壁(15)与光源腔体(3)底面成54.7°夹角。
5.如权利要求1所述的微纳光学传感器，其特征在于，所述光源腔体(3)与接收腔体(6)的反射壁(15)均包括1个主小坡面(8)与位于小坡面两侧的过度小坡面(9)，每侧至少有1个过度小坡面(9)。
6.如权利要求1所述的微纳光学传感器，其特征在于，所述光源腔体(3)设置有向右延伸的延伸腐蚀槽(10)，延伸腐蚀槽(10)的终端设置宽度大于延伸腐蚀槽(10)的参考腔体(11)，所述延伸腐蚀槽(10)、参考腔体(11)内同样设置有经液态时灌注，固化后用作使光线定向传输的参考光光波导(16)，参考腔体(11)上面设置有参考光接收器(12)。
7.如权利要求1至6任一项所述的微纳光学传感器，其特征在于，所述用作使光线定向传输的光波导材料的光波导材料为SU-8光刻胶，所述光源(4)选用固定波长的LED发光器或闪烁氙灯裸灯，所述各光接收器选择光敏管或光电二极管。
8.如权利要求7所述的微纳光学传感器的制作方法，选用表面为晶面的双面抛光单晶硅片作为所述硅基片(1)材料，其特征在于，按先后顺序包括以下工序：
工序一、所述硅基片(1)材料的选用、表面处理；
工序二、所述硅基片(1)的蚀刻成型加工，在所述左斜向腐蚀槽(2)、右斜向腐蚀槽(5)内注入光波导材料，固化后形成光通路；
工序三、将光源(4)、信号光接收器(7)粘贴在基片对应的开口处，从信号光接收器(7)引出外接导线；
工序四、最后进行外壳封装。
9.如权利要求8所述的微纳光学传感器的制作方法，其特征在于，所述工序一、工序二具体包括以下步骤：
步骤一、对所选用的单晶硅片表面进行氧化形成氧化硅层；
步骤二、在已氧化好的单晶硅片上涂光刻胶，并利用离心原理进行旋转甩平，使光刻胶均匀的覆盖住硅片，形成光刻胶层；
步骤三、光刻后对硅基片(1)进行显影曝光，在需要制备窗口的地方刻蚀掉多余的光刻胶，制备出接下来用于腐蚀的窗口；
步骤四、利用腐蚀液腐蚀氧化硅，制备出对硅进行刻蚀的窗口；
步骤五、选用合适的清洗液，将硅片上的光刻胶洗净去除；
步骤六、硅基片(1)的蚀刻成型与注入光波导材料：包括左斜向腐蚀槽(2)的蚀刻成型与注入光波导材料,右斜向腐蚀槽(5)的蚀刻成型与注入光波导材料；
步骤七、选用合适的清洗液，将硅片上的氧化硅洗净去除。
10.一种液体混浊度的检测方法，其特征在于，使用如权利要求7所述微纳光学传感器，选用适配的所述微纳光学传感器，所述适配的所述微纳光学传感器，是指所述微纳光学传感器的光源(4)所发出光的波长正是所要检测的液体所不能吸收的光的波长，配置电化学工作站、电脑，将所述微纳光学传感器与电化学工作站、电脑相连接，形成液体混浊度检测分析系统；在进行液体混浊度检测前，预先将配置好的已知其混浊度的不同混浊度的N个液体样品通过所述液体混浊度检测分析系统在实验环境下进行检测标定，获得所述微纳光学传感器的信号光接收器(7)所输出的电参数值与不同混浊度的液体的对应线性关系式；完成标定后，就可使用同样条件制成的所述微纳光学传感器进行液体混浊度的检测，将所述微纳光学传感器置于待测液体中，接通所述检测分析系统，将所述微纳光学传感器的信号光接收器(7)所输出的电压电流值经所述线性关系式换算，获得所测液体混浊度数值。
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