流體檢測裝置及其耦合器

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

103104439

專利證號

I 512281

專利獲證名稱

流體檢測裝置及其耦合器

專利所屬機關 (申請機關)

國立中山大學

獲證日期

2015/12/11

技術說明

本技術為利用光纖-中空光纖(Fiber – HOF)的新型光纖耦合器應用於各領域的感測，此耦合器的原理在於利用折射率與光纖纖核相近的溶液將其抽到中空光纖使光能夠耦合至中空光纖，便可在光纖端接收能量。由於不同波長下有效折射率會因此而變化，而不同材料對於這種變化具有不同的斜率，根據耦合理論下，最大耦合效率 ，只有在兩個有效折射率完全相同時才能達到最大耦合效率，因此若在中空光纖裡抽入和光纖纖核不同材料的液體，可造成只有單一波長可達到最大耦合效率，而其它波長則會因有效折射率不同造成耦合效率快速下降，而其它波長則會因有效折射率不同造成耦合效率快速下降。其結構我們以1(Fiber)x1(HOF) 耦合器作為示意圖描述，如下圖一另外，此技術也延伸至M(Fiber)xN(HOF)的耦合器結構，如下圖二， 此耦合器的優點在於可以廣泛的應用於各式各樣的微流體，且由於利用細長之光纖製作，所以體積小、抗電磁波、方便攜帶、流體可持續監控…等好處。其感測的項目包含:外界溫度、磁場、微流體濃度、汙水檢測、微流體含氧量、蛋白質、血糖、磁性生醫應用…等。 其架構示意圖如下圖三，pump微流體至中空光纖(HOF)後，以光纖接收能量。 This technique make used of fiber and hollow core fiber(Fiber - HOF) to manufacture a novel fused fiber coupler. The purpose of this coupler is used the liquid which effective refractive index similar the core of single mode optical fiber, and pump it to the hollow fiber to make a liquid fiber optic sensors. The refractive index will be changed with different wavelength, and different materials has different slope of the effective refractive index vary, According to the theory of coupling, only the liquid's refractive index is exactly the same as the core of single mode optical fiber to achieve the maximum coupling efficiency. The advantages of this coupler is it can be widely used in a variety of microfluidic. And because of the fiber is elongated, small , anti-electromagnetic wave , easy to carry , the fluid continuously monitors…etc.

備註

本部(收文號1070078646)同意該校107年11月6日中產營字第1071401170號函申請申請終止維護專利

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