光纖檢測系統Fiber sensor system

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

104136947

專利證號

I 562551

專利獲證名稱

光纖檢測系統Fiber sensor system

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2016/12/11

技術說明

目前一般拉細光纖感測探針(tapered fiber probe)的激發光源和訊號光波皆是在纖核(fiber core)內傳導。由於纖核外部還有一層披覆層(cladding layer)，因此即使光纖被拉到很細，激發光源也很難溢出光纖外部。另一方面，一般光纖的纖核直徑都很小(5-50m)，以如此小的纖核截面積收集受測物受激發後所產生光訊號，其效率也很低。 這個專利是提出一個全光纖檢測系統，系統中使用一光合器(combiner)以及使用一拉細的光纖(tapered fiber)作為激發受測物和擷取光訊號的感測元件。此系統結構特殊之處是設計上使用雙披覆層(double cladding, DC)光纖的第一披覆層(the first cladding layer)作為激發光源和訊號光波的光波導通道。因此激發光源的較高階模態在拉細光纖(tapered fiber)的變細區域(tapered region)會漸漸溢出光纖外部而激發受測物，而受測物被激發後所產生的另一波長的光訊號則同時在此光纖變細區域(tapered region)被收集進入光纖披覆層內傳輸並隨後測得。由於光纖披覆層的截面積遠大於纖核的截面積，因此本專利所提之光纖感測元件和系統可大幅提高激發和收訊檢測的效率。 Disclosed is an all-fiber sensor system that consists of a modified combiner and a tapered fiber with a tapering region to pump the sample and receive the signal. The novelty of the system is that the pump and the signal were designed to transmit and be guided in a channel of the fiber cladding layer. The pump power consists of multiple modes in the cladding layer, and should easily leak out of the fiber from the high-order modes to the lower ones in the fiber tapering region. Due to the much larger cross section area and numerical aperture of the cladding layer compared to the case of core guiding, more pump power can be leaked out to pump the sample, and the efficiency of receiving signal can be significantly achieved.

備註

本部(收文號1090031211)同意該校109年5月29日成大技轉字第1095600304號函申請終止維護專利(成大)

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