CN114112923A - 一种光声微流控探测系统及探测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光声微流控探测系统及探测方法，属于光声探测技术领域。本发明探测系统包括激光激发模块、激光探测模块、微流控芯片和信号处理模块，其中，所述微流控芯片包括基板、设置在基板上的微流道及与微流道连通的进液口和出液口，还包括设置在所述微流道上方的棱镜，所述激光激发模块用于激发探测窗口的样本发出超声波，所述激光探测模块包括第二激光光源、设置在棱镜入射侧、对第二激光光源处理的第二光路和设置在棱镜反射侧的第三光路和平衡光探测器，所述平衡光探测器用于将所述S偏振光和P偏振光的强度差的变化转换为电压信号；所述信号处理模块用于接收所述平衡光探测器的电压信号并处理显示。本发明探测方式简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种光声探测技术，尤其涉及一种光声微流控探测系统及探测方法。
背景技术
微流体技术是一种快速发展的工具，使研究人员能够对微尺度环境进行前所未有的控制。微流体技术正被用于众多领域，包括生物学、材料科学、医学、化学和物理科学。在微通道内工作，研究人员可以高分辨率操纵他们感兴趣的系统的各个组件。小尺寸和小体积的系统还有许多其他关键优势，包括便携性、低成本、快速原型制作、更容易自动化以及能够使用有限的样本大小和试剂。因此，微流控研究在过去20年中得到了极大的发展，导致了大量的微流控应用。
微流控主要是指在微米尺度空间上对一种或多种流体进行主动或被动操作的一种新型技术，该技术可以将化学、生物等实验室的基本功能缩小到一个几平方厘米的芯片上，因此又被称为芯片实验室。该技术在药物发现、组织工程和纳米技术等领域也显现出了巨大的潜力，因此成千上万的药物、基因或化学样品可以在芯片实验室平台上快速分析和处理。
在这种情况下，需要开发高速检测方案，以便对微流控通道的目标样品进行动态检测。研究者们提出了许多方法，如表面增强拉曼散射光谱，电阻抗传感，激光诱导荧光等。在这些技术中，激光诱导荧光以其高灵敏度和特异而成为应用最广的技术。但是鉴于荧光的机制，必须使用光电倍增管或者雪崩式光电二极管等光电传感器来测量，这种探测方式往往需要一定的测量时间，牺牲了时间分辨率。此外，用荧光标记样品不可避免地会在一定程度上污染目标分析物，对目标分析物的探测和收集造成一定的影响。
因此，诸多研究团体希望看到具有高灵敏度，高速的新型探测工具，为微流控通道中的目标样品提供更多的物理和化学信息。而光声探测作为一种基于光声效应的新型探测技术，具有无标记、灵敏度高、对比度好、成像速度快等优势，逐渐在微流控领域上有所应用。但由于作为光声探头的超声换能器影响，该技术还存在一定改进的地方。
目前应用于微流控的光声探测系统是用超声换能器进行探测。超声换能器由压电材料制成，由于压电材料的限制，超声换能器的带宽比较窄，频段单一，小尺寸的灵敏度不足，成本较高。到目前为止，还没有一个高度集成的光声探测系统能在结构简单，成本低廉的基础上对微流控进行宽带宽的光声探测。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种光声微流控探测系统及探测方法。
本发明光声微流控探测系统包括激光激发模块、激光探测模块、微流控芯片和信号处理模块，其中，
所述微流控芯片包括基板、设置在基板上的微流道及与微流道连通的进液口和出液口，还包括设置在所述微流道上方的棱镜，所述棱镜下底面与微流道对应处设有探测窗口，
所述激光激发模块包括第一激光光源、第一光路、所述第一光路输出用于激发探测窗口的样本发出超声波的光束，
所述激光探测模块包括第二激光光源、设置在棱镜入射侧、对第二激光光源处理的第二光路和设置在棱镜反射侧的第三光路和平衡光探测器，所述第二光路的探测光以一定角度入射至棱镜内，聚焦在棱镜的下底面的探测窗口，然后由所述探测窗口反射的反射光进入第三光路，所述第三光路将反射光中的S偏振光和P偏振光分开，被所述平衡光探测器单独接收，所述平衡光探测器用于将所述S偏振光和P偏振光的强度差的变化转换为电压信号；
所述信号处理模块的输入端与所述平衡光探测器输出端相连，用于接收所述平衡光探测器的电压信号并处理显示。
本发明作进一步改进，所述第一激光光源为脉冲激光，所述第二激光光源为连续激光光源，所述激光激发模块还包括光电探头，所述第一光路输出两路光束，其中一路被光电探头接收，另外一路用于激发样本发出超声波，
所述信号处理模块还与光电探头相连，将光电探头接收到的光电信号作为触发。
本发明作进一步改进，所述第一光路包括扩束镜、滤光片、第一分束镜、第一反射镜和物镜，由所述第一激光光源发出的脉冲激光经过扩束镜准直放大，然后经过滤光片滤光，再经过第一分束镜分束，其中一束光进入光电探头，另一束光则经过第一反射镜反射进入物镜，聚焦于微流控芯片中的样品上，激发样品发出超声波。
本发明作进一步改进，所述信号处理模块包括滤波器，放大器和示波器，由激光检测模块里的平衡光探测器将检测到的P偏振光和S偏振光的强度差的变化转化为电压信号，先经过滤波器滤除干扰信号，再经过放大器放大信号，最后由示波器将信号采集，其中，示波器将所述激光激发模块里的光电探头接收到的光电信号作为触发，显示的即为光声信号。
本发明作进一步改进，所述激光探测模块的第二光路包括起偏器、1/4波片、第一透镜、第二反射镜，所述第二激光光源发出的连续激光，通过起偏器变成线偏振光，经过1/4波片转为圆偏振光，圆偏振光经过第一透镜聚焦作为探测光，该探测光经过第二反射镜后，以接近全反射角的角度作为入射角从棱镜侧面入射至棱镜内，聚焦在棱镜的下底面。
本发明作进一步改进，所述第三光路包括第三反射镜、第二透镜、偏振分束器，所述透镜射出的反射光经过第三反射镜反射，经第二透镜聚焦后，通过偏振分束器将反射光中的S偏振光和P偏振光分开成两束，分别由高带宽的平衡光探测器的两个探头接收。
本发明作进一步改进，所述第二光路包括起偏器、1/4波片、光纤、设置在光纤两端的第一光纤准直镜和第二光纤准直镜及设置在第二光纤准直器后端的第一聚焦透镜，所述第二激光光源发出的连续激光，通过起偏器变成线偏振光，经过1/4波片转为圆偏振光，圆偏振光经第一光纤准直镜，被光纤收集，然后通过光纤传输给第二光纤准直镜，所述第二光纤准直镜射出的光经过第一聚焦透镜聚焦在所述探测窗口中部，
所述第三光路包括第二聚焦透镜、光纤、设置在光纤两端的第三光纤准直镜和第四光纤准直镜，还包括第二透镜、偏振分束器，反射光经过第二聚焦透镜后经过第三光纤准直镜，被光纤收集，传输给第四光纤准直镜，经第二透镜聚焦后，通过偏振分束器将反射光中的S偏振光和P偏振光分开成两束，分别由高带宽的平衡光探测器的两个探头接收。
本发明作进一步改进，所述棱镜、第二光纤准直镜、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜和第三光纤准直镜一体设置为组合镜头，所述棱镜为底角角度略小于全反射角的等腰棱镜，所述第二光纤准直镜、第一聚焦透镜与第二聚焦透镜、第三光纤准直镜分布对称嵌入在所述棱镜的两侧，所述第二光纤准直镜和第三光纤准直镜的镜头镜面与棱镜侧面平行设置，所述第一聚焦透镜将光束汇聚在所述棱镜底面中部。
本发明作进一步改进，所述微流控芯片包括载玻片基底和上方的PDMS板以及检测区域的棱镜，所述微流控芯片的处理方法为：
(1)选择不同厚度的胶带，使用激光切割胶带形成具有微流道的结构；
(2)将具有微通道结构的胶带贴合在平滑的皿具中；
(3)将PDMS和固化剂以一定比例混合后搅拌，然后抽真空，待其由于抽真空而生成的气泡消失后，取出处理后的PDMS，其中，PDMS为聚二甲基硅氧烷；
(4)将处理后的PDMS适量倒入皿具中，接着贴着胶带表面，于中心处放置棱镜，所述棱镜底边平行或垂直于微流道设置，同时，处理后的PDMS要没过棱镜底边；
(5)加热烘干PDMS，得到带棱镜的PDMS板；
(6)打上进液口和出液口后，将PDMS板和载玻片进行氧等离子体处理，再将二者不可逆地键合得到微流控芯片。
本发明还提供一种探测方法，基于所述光声微流控探测系统来实现，包括如下步骤：
S1：激光激发模块发出激光，激发微流道内的样品发出超声波；
S2：激光探测模块发出的激光经过第二光路处理后，聚焦至棱镜下表面的探测窗口；
S3：入射光进行反射，通过第三光路的处理，将反射光中的S偏振光和P偏振光分开，并被平衡光探测器的两个探头接收，所述平衡光探测器用于将所述S偏振光和P偏振光的强度差的变化转换为电压信号；
S4：信号处理模块对电压信号进行处理，得到目标样本的光声信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：探测过程中，无需对目标样品进行荧光标记，探测方式简单，解决了现有技术中存在需要对微流控芯片中样品进行标记的复杂问题。同时，本发明提出的光声微流控系统的光声探头探测带宽更宽，结构更加简单，体积更小，成本更低，更加适合同微流控技术结合，在微流控应用上有更广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明探测系统一实施例结构示意图；
图2为本发明微流控芯片工作示意图；
图3为本发明探测系统另一实施例结构示意图；
图4为本发明组合镜头结构示意图；
图5为本发明探测第一样品示意图；
图6为第一样品光声信号示意图；
图7为本发明探测第二样品示意图；
图8为第二样品光声信号示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明的光声微流控探测系统包括激光激发模块，激光探测模块，微流控芯片和信号处理模块。
微流控探测系统实施例1：
如图1和图2所示，所述激光激发模块包括脉冲激发光源1、扩束镜2、滤光片3、分束镜4、反射镜M、物镜6以及光电探头。一道脉冲激光从脉冲激发光源1发出，经过扩束镜2准直放大，经过滤光片3滤光，再经过分束镜4分束，其中一束光进入光电探头5，作为后续信号处理模块的触发信号。另一束光500则经过反射镜M反射进入物镜6，聚焦于微流控芯片微流道400中的样品上，激发样品发出超声波。
所述激光探测模块包括连续激光光源7、起偏器8、1/4波片9、透镜L、反射镜M，偏振分束器11和平衡光探测器12。连续激光光源发出一束连续激光，通过起偏器8变成线偏振光，经过1/4波片9转为圆偏振光。圆偏振光经过第一个透镜L聚焦作为探测光600。该探测光600经过反射镜M后，以一定角度从棱镜10侧面入射至棱镜10内，聚焦在棱镜10的下底面，并在焦点处发生全内反射，在焦点处形成探测窗口。当棱镜10下表面的水里有超声波时，引起探测窗口周围水的折射率改变，调制反射光中的P偏振光和S偏振光的能量发生不同响应的非线性变化。在入射角接近全反射角的范围内，P偏振光和S偏振光对水的折射率的变化最敏感，二者的信号区别也最大。于是通过微调入射棱镜的反射镜，减小入射角到刚好不发生全反射，以这个接近全反射角的角度作为入射角。从探测窗口反射的反射光700穿过棱镜10，再经反射镜M反射，经第二个透镜L聚焦后，通过偏振分束器11将反射光中的S偏振光和P偏振光分开成两束，分别由高带宽的平衡光探测器12的两个探头接收。
所述的微流控芯片由下层的载玻片基底100和上层的PDMS板200以及检测区域的棱镜10封装而成。其中，棱镜10镶嵌在PDMS(Polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷，一种高分子有机硅化合物)板中。其中，PDMS板200的下表面刻有进液口、微流道400、出液口。
本例微流控芯片制作步骤如下：
1.根据需要，选择不同厚度的胶带，接着使用激光切割胶带形成具有微通道的结构；
2.将具有微通道结构的胶带贴合在平滑的大小合适的皿具中；
3.将PDMS和固化剂以10：1的比例混合后，搅拌3分钟，将其置于真空干燥箱中抽真空，待其由于抽真空而生成的气泡消失后，取出处理后的PDMS；
4.将处理后的PDMS适量倒入上述皿具中，接着贴着胶带表面，于中心处放置一个棱镜。注意，此时的棱镜底边平行或垂直于管道，处理后的PDMS同时没过了棱镜底边；
5.将皿具放置于烘干箱50℃加热12小时后，将PDMS板从皿具切下并剥离；
6.打上进液口孔，出液口孔后，将PDMS板和载玻片进行氧等离子体处理，再将二者不可逆地键合得到PDMS微流控芯片。
本例的信号处理模块包括滤波器，放大器和示波器。由激光检测模块里的平衡光探测器将检测到的P偏振光和S偏振光的强度差的变化转化为电压信号，先经过滤波器滤除干扰信号，再经过放大器放大信号，最后由高带宽示波器将信号采集。其中，示波器将上述激发模块里的光电探头接收到的光电信号作为触发，显示的即为光声信号。
微流控探测系统实施例2：
本例激光激发模块包括脉冲激发光源1、扩束镜2、滤光片3、分束镜4、反射镜M、物镜6以及光电探头。一道脉冲激光从脉冲激发光源1发出，经过扩束镜2准直放大，经过滤光片3滤光，再经过分束镜4分束，其中一束光进入光电探头5，作为后续信号处理模块的触发信号。另一束光500则经过反射镜M反射进入物镜6，聚焦于微流控芯片微流道400中的样品上，激发样品发出超声波。
本例激光探测模块包括连续激光光源7、起偏器8、1/4波片9、光纤14、光纤准直镜13、15、16、17，透镜L、偏振分束器11和平衡光探测器12。连续激光光源7发出一束连续激光，通过起偏器8变成线偏振光，经过1/4波片9转为圆偏振光。圆偏振光经光纤准直镜13，被光纤13收集。
当水里的超声波传到棱镜10与水的分界面时，超声波会引起分界面周围的水的折射率发生周期性变化。若此时有一束光在该分界面发生反射，则反射光中的P偏振光和S偏振光的能量会随着水的折射率变化发生不同响应的非线性变化。当入射角的角度略小于全反射角时，反射光中P偏振光和S偏振光对水的折射率的变化最为敏感，二者的的信号区别最大。基于这个原理，本例设计了一个底角角度略小于全反射角的等腰棱镜，如图4所示，在棱镜10的两个侧面镶嵌了光纤准直镜15、16和聚焦透镜18、19的组合镜头，该镜头镜面与棱镜10侧面完全平行。当光纤14里的圆偏振光接到棱镜侧面的组合镜头时，圆偏振光先是被光纤准直镜15准直，接着被聚焦透镜18聚焦，以略小于全反射角的入射角入射到棱镜10底部与水的分界面。反射光则经过聚焦透镜19和光纤准直镜16的组合镜头后再次被光纤14收集。光纤14将反射光自由传导至棱镜外后，由光纤准直镜准直17和透镜L略聚焦，再通过偏振分束器11将反射光中的S偏振光和P偏振光分开成两束，分别由高带宽的平衡光探测器12的两个探头接收。
本例微流控芯片由下层的载玻片基底和上层的PDMS板以及检测区域的棱镜封装而成。其中，棱镜镶嵌在PDMS板中。其中，PDMS板的下表面刻有进液口，微流道，出液口。所述微流控芯片制作步骤如下：
1.根据需要，选择不同厚度的胶带，接着使用激光切割胶带形成具有微通道的结构；
2.将具有微通道结构的胶带贴合在平滑的大小合适的皿具中；
3.将PDMS和固化剂以10：1的比例混合后，搅拌3分钟，将其置于真空干燥箱中抽真空，待其由于抽真空而生成的气泡消失后，取出处理后的PDMS；
4.将处理后的PDMS适量倒入上述皿具中，接着贴着胶带表面，于中心处放置一个棱镜。注意，此时的棱镜底边平行或垂直于管道，处理后的PDMS同时没过了棱镜底边；
5.将皿具放置于烘干箱50℃加热12小时后，将PDMS板从皿具切下并剥离；
6.打上进液口孔，出液口孔后，将PDMS板和载玻片进行氧等离子体处理，再将二者不可逆地键合得到PDMS微流控芯片。
本例信号处理模块包括滤波器，放大器和示波器。由激光检测模块里的平衡光探测器将检测到的P偏振光和S偏振光的强度差的变化转化为电压信号，先经过滤波器滤除干扰信号，再经过放大器放大信号，最后由高带宽示波器将信号采集。其中，示波器将上述激发模块里的光电探头接收到的光电信号作为触发，显示的即为光声信号。
具体实施方式1：
如图5所示，在本实施例中，脉冲激发光源1采用532nm脉冲激光，连续激光光源7采用HeNa激光器，起偏器8采用偏振片，样品采用黑胶带。黑胶带贴在微流控芯片中棱镜下底面的管道中。微流控芯片中管道厚度约为500微米。信号处理模块的示波器里显示的在500微米管道中黑胶带的光声信号如图6所示。
具体实施方式2：
如图7所示，在本实施例中，脉冲激发光源1采用532nm脉冲激光，连续激光光源7采用HeNa激光器，起偏器8采用偏振片，样品采用50微米粒径的黑色PS(聚苯乙烯)小球。微流控芯片中管道厚度约为800微米。信号处理模块的示波器显示的在800微米管道中黑色PS小球的光声信号如图8所示。
通过以上实施例，可知本发明具有以下创新点：
1、基于压电材料的超声换能器通常只会在其共振频率处有较强的响应，而在远离共振频率的频段响应随之减弱。而在光声探测中，不同尺寸的光吸收体会产生不同频率，宽带宽的光声信号。因此，使用带宽受限的超声探测器往往无法适用于不同尺寸的样品。本发明提出的基于全光学的光声探测探头频带宽度很宽，可以探测到不同尺寸的光吸收体的光声信号。
2、传统压电换能器的灵敏度随着换能器尺寸的减小而减小。这是因为压电材料的作用机制是材料随外在压力发生内部的电极性变化。当尺寸变小时，材料本身的电学热噪声对信号的影响就越大。因此，压电材料的超声换能器尺寸一般都不能太小，这就造成基于超声换能器的光声微流控系统难以小型化。本发明提出的基于全光学探测的光声微流控系统就突破了传统的尺寸限制，在高灵敏的前提下，整个系统高度集成，大小仅取决于棱镜的尺寸。
3、传统的光声微流控系统中，样品发出的光声信号在到达超声换能器前，会被PDMS所衰减，使得探测到的信号偏弱。特别是高频的光声信号，衰减得更是明显。而本发明提出的基于全光学探测的光声微流控系统，样品发出的光声信号直接通过水介质，被光声探头所接受。所以该光声微流控系统灵敏度更高。
综上，本发明所提出的的光声微流控系统，通过激光激发模块发射激光，对微流控芯片的流动通道中的样品进行激发，检测模块接收目标样品受激发后产生的光声信号，先是转化为偏振光的强度差信号，再转化为电信号，通过信号处理模块接收并处理电信号，得到目标样品的光声信号。探测过程中，无需对目标样品进行荧光标记，探测方式简单，解决了现有技术中存在需要对微流控芯片中样品进行标记的复杂问题。同时，与已有的采用超声换能器作为光声探头的光声微流控系统不同，本发明提出的光声微流控系统的光声探头探测带宽更宽，结构更加简单，体积更小，成本更低，更加适合同微流控技术结合，在微流控应用上有更广泛的应用前景。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种光声微流控探测系统，其特征在于：包括激光激发模块、激光探测模块、微流控芯片和信号处理模块，其中，
所述微流控芯片包括基板、设置在基板上的微流道及与微流道连通的进液口和出液口，还包括设置在所述微流道上方的棱镜，所述棱镜下底面与微流道对应处设有探测窗口，
所述激光激发模块包括第一激光光源、第一光路、所述第一光路输出用于激发探测窗口的样本发出超声波的光束，
所述激光探测模块包括第二激光光源、设置在棱镜入射侧、对第二激光光源处理的第二光路和设置在棱镜反射侧的第三光路和平衡光探测器，所述第二光路的探测光以一定角度入射至棱镜内，聚焦在棱镜的下底面的探测窗口，然后由所述探测窗口反射的反射光进入第三光路，所述第三光路将反射光中的S偏振光和P偏振光分开，被所述平衡光探测器单独接收，所述平衡光探测器用于将所述S偏振光和P偏振光的强度差的变化转换为电压信号；
所述信号处理模块的输入端与所述平衡光探测器输出端相连，用于接收所述平衡光探测器的电压信号并处理显示。
2.根据权利要求1所述的光声微流控探测系统，其特征在于：所述第一激光光源为脉冲激光，所述第二激光光源为连续激光光源，所述激光激发模块还包括光电探头，所述第一光路输出两路光束，其中一路被光电探头接收，另外一路用于激发样本发出超声波，所述信号处理模块还与光电探头相连，将光电探头接收到的光电信号作为触发。
3.根据权利要求2所述的光声微流控探测系统，其特征在于：所述第一光路包括扩束镜、滤光片、第一分束镜、第一反射镜和物镜，由所述第一激光光源发出的脉冲激光经过扩束镜准直放大，然后经过滤光片滤光，再经过第一分束镜分束，其中一束光进入光电探头，另一束光则经过第一反射镜反射进入物镜，聚焦于微流控芯片中的样品上，激发样品发出超声波。
4.根据权利要求3所述的光声微流控探测系统，其特征在于：所述信号处理模块包括滤波器，放大器和示波器，由激光检测模块里的平衡光探测器将检测到的P偏振光和S偏振光的强度差的变化转化为电压信号，先经过滤波器滤除干扰信号，再经过放大器放大信号，最后由示波器将信号采集，其中，示波器将所述激光激发模块里的光电探头接收到的光电信号作为触发，显示的即为光声信号。
5.根据权利要求1-4任一项所述的光声微流控探测系统，其特征在于：所述激光探测模块的第二光路包括起偏器、1/4波片、第一透镜、第二反射镜，所述第二激光光源发出的连续激光，通过起偏器变成线偏振光，经过1/4波片转为圆偏振光，圆偏振光经过第一透镜聚焦作为探测光，该探测光经过第二反射镜后，以接近全反射角的角度作为入射角从棱镜侧面入射至棱镜内，聚焦在棱镜的下底面。
6.根据权利要求5所述的光声微流控探测系统，其特征在于：所述第三光路包括第三反射镜、第二透镜、偏振分束器，所述透镜射出的反射光经过第三反射镜反射，经第二透镜聚焦后，通过偏振分束器将反射光中的S偏振光和P偏振光分开成两束，分别由高带宽的平衡光探测器的两个探头接收。
7.根据权利要求1-4任一项所述的光声微流控探测系统，其特征在于：所述第二光路包括起偏器、1/4波片、光纤、设置在光纤两端的第一光纤准直镜和第二光纤准直镜及设置在第二光纤准直器后端的第一聚焦透镜，所述第二激光光源发出的连续激光，通过起偏器变成线偏振光，经过1/4波片转为圆偏振光，圆偏振光经第一光纤准直镜，被光纤收集，然后通过光纤传输给第二光纤准直镜，所述第二光纤准直镜射出的光经过第一聚焦透镜聚焦在所述探测窗口中部，
所述第三光路包括第二聚焦透镜、光纤、设置在光纤两端的第三光纤准直镜和第四光纤准直镜，还包括第二透镜、偏振分束器，反射光经过第二聚焦透镜后经过第三光纤准直镜，被光纤收集，传输给第四光纤准直镜，经第二透镜聚焦后，通过偏振分束器将反射光中的S偏振光和P偏振光分开成两束，分别由高带宽的平衡光探测器的两个探头接收。
8.根据权利要求7所述的光声微流控探测系统，其特征在于：所述棱镜、第二光纤准直镜、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜和第三光纤准直镜一体设置为组合镜头，所述棱镜为底角角度略小于全反射角的等腰棱镜，所述第二光纤准直镜、第一聚焦透镜与第二聚焦透镜、第三光纤准直镜分布对称嵌入在所述棱镜的两侧，所述第二光纤准直镜和第三光纤准直镜的镜头镜面与棱镜侧面平行设置，所述第一聚焦透镜将光束汇聚在所述棱镜底面中部。
9.根据权利要求1-4任一项所述的光声微流控探测系统，其特征在于：所述微流控芯片包括载玻片基底和上方的PDMS板以及检测区域的棱镜，所述微流控芯片的处理方法为：
(1)选择不同厚度的胶带，使用激光切割胶带形成具有微流道的结构；
(2)将具有微通道结构的胶带贴合在平滑的皿具中；
(3)将PDMS和固化剂以一定比例混合后搅拌，然后抽真空，待其由于抽真空而生成的气泡消失后，取出处理后的PDMS，其中，PDMS为聚二甲基硅氧烷；
(4)将处理后的PDMS适量倒入皿具中，接着贴着胶带表面，于中心处放置棱镜，所述棱镜底边平行或垂直于微流道设置，同时，处理后的PDMS要没过棱镜底边；
(5)加热烘干PDMS，得到带棱镜的PDMS板；
(6)打上进液口和出液口后，将PDMS板和载玻片进行氧等离子体处理，再将二者不可逆地键合得到微流控芯片。
10.一种探测方法，基于根据权利要求1-9任一项所述的光声微流控探测系统实现，其特征在于，包括如下步骤：
S1：激光激发模块发出激光，激发微流道内的样品发出超声波；
S2：激光探测模块发出的激光经过第二光路处理后，聚焦至棱镜下表面的探测窗口；
S3：激光探测模块对包括目标样品受激发后产生的光声信号的反射光，通过第三光路的处理，将反射光中的S偏振光和P偏振光分开，并被平衡光探测器的两个探头接收，所述平衡光探测器将所述S偏振光和P偏振光的强度差的变化转换为电压信号；
S4：信号处理模块对电压信号进行处理，得到目标样本的光声信号。
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