โครงการนี้เน้นการออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์เลี้ยวเบนแสงขนาดเล็ก ที่เรียกว่า Diffractive Optical Element (DOE) โครงสร้างดังกล่าวจะใช้แทนที่อุปกรณ์หักเหแสงขนาดใหญ่ กล่าวคือ ปริซึม ในเครื่องตรวจสารชีวภาพเอสพีอาร์ ในที่นี้ DOEที่มีขนาดเล็กกว่าปริซึมมากจะถูกผนวกลงบนผิวอีกด้านหนึ่งของแผ่นเซนเซอร์ชิพ การจัดแสงเพื่อใช้ร่วมกับอุปกรณ์เลี่ยวเบนแสงแบบนี้มีความซับซ้อนน้อยกว่าแบบเดิม เนื่องจากแสงจะตกกระทบในแนวตั้งฉากกับแผ่นเซนเซอร์ชิพ ทำให้สามารถลดขนาดของเครื่องเอสพีอาร์จากเดิมที่เป็นแบบตั้งโต๊ะให้มีขนาดเล็กลงอย่างมาก การใช้งานของเครื่องเอสพีอาร์แบบใหม่นี้จะเน้นการทำงานในภาคสนาม โดยผู้ใช้กำหนดจำนวนและรูปร่างของจุดวัดให้คงที่ (Pre-defined sensing spots) ในงานวิจัยนี้จะพัฒนาอุปกรณ์เลี้ยวเบนแสง DOE โดยใช้เทคนิคการสร้างลวดลายโฮโลกราฟฟิกอินเทอร์เฟียร์โรเมตรี (Holographic interferometry) หรือ อาศัยเทคนิคการแทรกสอดของสำแสงเลเซอร์ โดยยิงลำแสงแทรกสอดลงบนฟิล์มไวแสงโดยตรง จากนั้นลวดลายจะถูกกัดเซาะบนเซนเซอร์ชิพด้วยสารเคมี (Wet etching) เทคนิคดังกล่าวเป็นเทคนิคที่ง่าย ราคาถูก เหมาะสมกับงานวิจัยนี้ จะเห็นได้ว่ามีขั้นตอนการสร้างลวดลาย DOEบนฟิล์มไวแสงเพียงขั้นตอนเดียว เมื่อเทียบกับเทคนิคการสร้างลวดลายที่ใช้ในงานด้านไมโครชิพ อย่างเช่นเทคนิคลิโทกราฟฟีแบบลำแสงอิเล็กตรอน (Electron beam lithography) หรือเทคนิคโฟโตลิโทกราฟฟี (Photo lithography) ซึ่งเป็นการสร้างลวดลายแบบไม่ต่อเนื่อง ในทีนี้ ลวดลาย DOE เป็นแบบต่อเนื่อง ดังนั้นจำเป็นต้องใช้โฟโตมาสก (photomask) หลายชิ้น และบันทึกลวดลายหลายครั้ง กล่าวคือต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น โครงการวิจัยนี้จะแบ่งเป็นสองส่วน คือ การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์เลี้ยวเบนแสง DOE บนเซนเซอร์ชิพ และ การออกแบบและพัฒนาเครื่องเอสพีอาร์อาร์เรย์ขนาดเล็ก