雙錐型光纖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光纖，特別是涉及一種雙錐型光纖。
【背景技術(shù)】
[0002]—般光纖的通常結(jié)構(gòu)，主要包含一核心層(Core)與一包覆于該核心層外的包覆層(Cladding)。而目前有一種雙錐形光纖(Dual-Tapered Fiber)，其結(jié)構(gòu)特色為，其具有多個(gè)間隔配置的錐形區(qū)與多個(gè)連接所述錐形區(qū)的連接區(qū)。所述錐形區(qū)的外形，是由其兩相反端朝中央部位逐漸徑縮，進(jìn)而形成雙錐結(jié)構(gòu)。雙錐形光纖具有帶通(Band-pass)及光譜位移的特性，此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相似于布拉格光柵(Bragg Grating)，使雙錐形光纖的特性類似于濾波器。雙錐形光纖可應(yīng)用于生物科技、感測(cè)設(shè)備與各種不同的檢測(cè)與分析設(shè)備上。
[0003]其中，雙錐形光纖的錐形區(qū)為主要的耦合區(qū)域，其對(duì)于特定波長(zhǎng)能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，以達(dá)到一定的耦合強(qiáng)度與傳輸效果。而為了提升雙錐形光纖于各領(lǐng)域應(yīng)用上的效能，有必要再針對(duì)傳統(tǒng)雙錐形光纖加以改良，以提供一種干涉強(qiáng)度更強(qiáng)、耦合作用更強(qiáng)，功能更好的創(chuàng)新雙錐形光纖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能加強(qiáng)干涉現(xiàn)象、提升特定光波長(zhǎng)的強(qiáng)度、耦合作用強(qiáng)的雙錐形光纖。
[0005]本實(shí)用新型雙錐型光纖，包含一個(gè)光纖本體，該光纖本體包括至少一個(gè)錐形區(qū)，以及一個(gè)連接該錐形區(qū)的連接區(qū)，該錐形區(qū)具有二個(gè)分別位于相反兩端的端部，及一個(gè)位于所述端部之間且外徑小于所述端部的外徑的中央部，該雙錐型光纖還包含一個(gè)覆蓋于該錐形區(qū)表面的納米金屬層。
[0006]本實(shí)用新型所述雙錐型光纖，該納米金屬層為一層納米金屬薄膜。
[0007]本實(shí)用新型所述雙錐型光纖，該納米金屬層的厚度為80納米。
[0008]本實(shí)用新型所述雙錐型光纖，該納米金屬層包括多個(gè)納米金屬粒子。
[0009]本實(shí)用新型所述雙錐型光纖，該納米金屬層的金屬材料為金、銀或銅。
[0010]本實(shí)用新型所述雙錐型光纖，該納米金屬層圍繞該錐形區(qū)并將該錐形區(qū)完全覆至
ΠΠ O
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過(guò)該納米金屬層設(shè)置于該錐形區(qū)，可以與入射光線電磁波產(chǎn)生表面電漿共振效應(yīng)，進(jìn)而可提升特定光波長(zhǎng)的強(qiáng)度、加強(qiáng)干涉現(xiàn)象、提升光耦合強(qiáng)度，從而提升該雙錐形光纖的功能與使用效果。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型雙錐形光纖的一第一實(shí)施例的剖視示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型雙錐形光纖的一第二實(shí)施例的剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]參閱圖1，本實(shí)用新型雙錐形光纖(Dual-Tapered Fiber)的第一實(shí)施例包含:一光纖本體I，及一納米金屬層2。
[0016]該光纖本體I包括一長(zhǎng)向延伸的核心層(Core) 11，以及一順著該核心層11完整包覆于該核心層11外的包覆層(Cladding) 12。該核心層11含有玻璃纖維，該包覆層12為折射率比該核心層11折射率小的塑膠材質(zhì)。該核心層11與該包覆層12結(jié)合后，以該光纖本體I整體來(lái)看，包括多個(gè)左右間隔的錐形區(qū)13，以及多個(gè)分別連接所述錐形區(qū)13的連接區(qū)14ο
[0017]其中，所述錐形區(qū)13與連接區(qū)14都是由該核心層11與包覆層12共同界定。每一錐形區(qū)13具有二個(gè)位于左右兩側(cè)的端部131，及一位于所述端部131之間且外徑小于所述端部131的外徑的中央部132。每一錐形區(qū)13的端部131連接與該錐形區(qū)13相鄰的連接區(qū)14。每一錐形區(qū)13的外徑是由所述端部131往該中央部132逐漸變小，進(jìn)而形成兩端較寬且中央較細(xì)的雙錐結(jié)構(gòu)。所述連接區(qū)14的外徑則大致均勻，但不以完全均勻等外徑為限制，所述連接區(qū)14與錐形區(qū)13的主要區(qū)別在于:所述連接區(qū)14未形成有明顯的雙錐結(jié)構(gòu)。
[0018]該納米金屬層2覆蓋于所述錐形區(qū)13表面，并包括多個(gè)分別圍繞所述錐形區(qū)13的金屬層區(qū)20，所述金屬層區(qū)20分別將所述錐形區(qū)13完全覆蓋包覆住。該納米金屬層2的金屬材料可以為金、銀、銅，或上述材料的任一組合。具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)施例的納米金屬層2為一納米金屬薄膜21，并采用金銀薄膜，其厚度約為80納米，但不限于此。采用適當(dāng)厚度的納米金屬層2，可產(chǎn)生較佳的表面電漿共振效應(yīng)。
[0019]本實(shí)施例的雙錐形光纖的制造方法，包含以下步驟:首先說(shuō)明，已知光纖有單模光纖(Single-Mode Fiber)與多模光纖(Mult1-Mode Fiber)，本實(shí)施例是利用一圖未示的單模光纖制作出該光纖本體I。先移除該單模光纖的光纖外衣(Jacket)及緩沖區(qū)(Buffer)，使該單模光纖裸露出其包覆層與核心層。接著使用火炬加熱及電控平移臺(tái)進(jìn)行光纖拉伸而形成所述錐形區(qū)13，重復(fù)該拉伸步驟數(shù)次后即可得該光纖本體I。
[0020]接著形成該納米金屬層2，可以利用例如物理氣相沉積(PVD)或化學(xué)氣相沉積(CVD)等真空鍍膜方式形成。具體而言，本實(shí)施例是采用物理氣相沉積，將金、銀碇片放置于真空腔體并加熱至高溫?fù)]發(fā)，使金、銀碇片的金屬材料形成該納米金屬薄膜21，并覆蓋于該光纖本體I的所述錐形區(qū)13表面，如此即制作完成。
[0021]本實(shí)用新型使用時(shí)，一圖未示的光源的光線可由該雙錐形光纖的一端進(jìn)入光纖內(nèi)部。該光源例如一雷射光源，進(jìn)一步地為一可調(diào)波長(zhǎng)雷射光源。當(dāng)光線通過(guò)該雙錐形光纖時(shí)，能增加特定波長(zhǎng)的干涉現(xiàn)象。其中，因?yàn)樵摷{米金屬層2覆蓋于所述錐形區(qū)13，利用該納米金屬層2與光線間的交互作用可產(chǎn)生表面電楽共振效應(yīng)(Surface PlasmonResonance)，此為納米級(jí)金屬薄膜或粒子所形成的表面電楽波與入射光線電磁波親合共振，可提升特定光波長(zhǎng)的強(qiáng)度，從而更能加強(qiáng)干涉現(xiàn)象、提升光耦合強(qiáng)度、增強(qiáng)信號(hào)與提升傳輸效果。本實(shí)用新型的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，比未覆蓋有該納米金屬層2的傳統(tǒng)光纖更加明顯。
[0022]如此一來(lái)，當(dāng)本實(shí)用新型應(yīng)用于感測(cè)器時(shí)，具有高靈敏度與高感測(cè)精確度。此夕卜，雙錐形光纖具有帶通(Band-pass)及光譜位移的特性，此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相似于布拉格光柵(Bragg Grating)，使雙錐形光纖的特性類似于濾波器。透過(guò)本實(shí)用新型該納米金屬層2所產(chǎn)生的加強(qiáng)干涉現(xiàn)象與光耦合強(qiáng)度的作用，可使雙錐形光纖的濾波功能佳。
[0023]參閱圖2，本實(shí)用新型雙錐形光纖的第二實(shí)施例，與該第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)大致相同，不同的地方在于，本實(shí)施例的該納米金屬層2包括多個(gè)納米金屬粒子22，所述納米金屬粒子22排列于所述錐形區(qū)13表面。本實(shí)施例能達(dá)到與該第一實(shí)施例相同的功效。
[0024]由以上實(shí)施例可知，本實(shí)用新型的納米金屬層2無(wú)論為連續(xù)薄膜狀，或是未完整的薄膜(局部連續(xù)局部不連續(xù))，或是覆蓋納米金屬粒子22時(shí)，都可產(chǎn)生表面電漿共振效應(yīng)，進(jìn)而加強(qiáng)干涉現(xiàn)象，提升光耦合強(qiáng)度與傳輸效果，提升該雙錐形光纖的功能與使用效果，對(duì)于許多產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用有相當(dāng)大的助益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙錐型光纖，包含一個(gè)光纖本體，其特征在于:該光纖本體包括至少一個(gè)錐形區(qū)，以及一個(gè)連接該錐形區(qū)的連接區(qū)，該錐形區(qū)具有二個(gè)分別位于相反兩端的端部，及一個(gè)位于所述端部之間且外徑小于所述端部的外徑的中央部，該雙錐型光纖還包含一個(gè)覆蓋于該錐形區(qū)表面的納米金屬層。2.如權(quán)利要求1所述的雙錐型光纖，其特征在于:該納米金屬層為一層納米金屬薄膜。3.如權(quán)利要求2所述的雙錐型光纖，其特征在于:該納米金屬層的厚度為80納米。4.如權(quán)利要求1所述的雙錐型光纖，其特征在于:該納米金屬層包括多個(gè)納米金屬粒子。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的雙錐型光纖，其特征在于:該納米金屬層的金屬材料為金、銀或銅。6.如權(quán)利要求5所述的雙錐型光纖，其特征在于:該納米金屬層圍繞該錐形區(qū)并將該錐形區(qū)完全覆蓋。
【專利摘要】一種雙錐型光纖，包含：一光纖本體，以及一納米金屬層。該光纖本體包括至少一錐形區(qū)，以及一連接該錐形區(qū)的連接區(qū)，該錐形區(qū)具有二個(gè)分別位于相反兩端的端部，及一位于所述端部之間且外徑較小的中央部。該納米金屬層覆蓋于該錐形區(qū)表面。通過(guò)該納米金屬層設(shè)置于該錐形區(qū)，可以與入射光線電磁波產(chǎn)生表面電漿共振效應(yīng)，進(jìn)而可提升特定光波長(zhǎng)的強(qiáng)度、加強(qiáng)干涉現(xiàn)象、提升光耦合強(qiáng)度，從而提升該雙錐形光纖的功能與使用效果。
【IPC分類】G02B6/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204832572
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520592064
【發(fā)明人】廖華賢, 崔祥辰
【申請(qǐng)人】光焱科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月7日