A BME Fizikai Intézet Atomfizika Tanszéke résztvevője a Kvantuminformatikai Nemzeti Laboratóriumnak, amelynek egyik iránya, hogy alacsony fotonszámú kvantumoptikai méréseket hajtunk végre biológiai mintákon. A Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központtal (NAIK) közösen kifejlesztettünk egy kapilláris-szenzor alapú optofluidikai mérőrendszert, amely kapilláris-cső belsejében megvalósított immunfluoreszcens reakcióból származó jelet méri penészgomba-méreganyagok érzékeny kimutatására.

A mérőrendszer jelenleg kollimátoros detektoroptikával rendelkezik. A hallgató feladata, hogy helyette hullámvezető-köteget tartalmazó optikát alakítson ki, mellyel a kapilláris-csőben létrehozott immunfluoreszcens reakció kevés számú jelölőmolekulától származó válaszjel maximalizálható a fluoreszcens fotonok lehető legnagyobb számának begyűjtésével és ezzel egyidejűleg a detektor-ágba szóródó gerjesztő fotonok száma a legnagyobb mértékben csökkenthető. Mindeközben a módszer a kompakt detektoroptika kialakításának irányába kell, hogy mutasson. A munka során Zemax környezetben, illetve kísérletekkel alátámasztva különböző köteg-geometriájú hullámvezető összeállításokat kell megvizsgálnia, amelyekkel a fluoreszcens jelet szűrő optikai elemekbe azok optimális átviteli szögtartományán kívül érkező gerjesztő fotonok száma minimalizálható. Fontos szempont, hogy eközben a fluoreszcens fotonok száma nem csökkenhet, sőt azok maximális begyűjtését szolgáló további optikai elemek tervezése és optimalizálása is szükséges.