双锥型光纤的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光纤，特别是涉及一种双锥型光纤。
【背景技术】
[0002]—般光纤的通常结构，主要包含一核心层(Core)与一包覆于该核心层外的包覆层(Cladding)。而目前有一种双锥形光纤(Dual-Tapered Fiber)，其结构特色为，其具有多个间隔配置的锥形区与多个连接所述锥形区的连接区。所述锥形区的外形，是由其两相反端朝中央部位逐渐径缩，进而形成双锥结构。双锥形光纤具有带通(Band-pass)及光谱位移的特性，此设计结构相似于布拉格光栅(Bragg Grating)，使双锥形光纤的特性类似于滤波器。双锥形光纤可应用于生物科技、感测设备与各种不同的检测与分析设备上。
[0003]其中，双锥形光纤的锥形区为主要的耦合区域，其对于特定波长能产生干涉现象，以达到一定的耦合强度与传输效果。而为了提升双锥形光纤于各领域应用上的效能，有必要再针对传统双锥形光纤加以改良，以提供一种干涉强度更强、耦合作用更强，功能更好的创新双锥形光纤。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能加强干涉现象、提升特定光波长的强度、耦合作用强的双锥形光纤。
[0005]本实用新型双锥型光纤，包含一个光纤本体，该光纤本体包括至少一个锥形区，以及一个连接该锥形区的连接区，该锥形区具有二个分别位于相反两端的端部，及一个位于所述端部之间且外径小于所述端部的外径的中央部，该双锥型光纤还包含一个覆盖于该锥形区表面的纳米金属层。
[0006]本实用新型所述双锥型光纤，该纳米金属层为一层纳米金属薄膜。
[0007]本实用新型所述双锥型光纤，该纳米金属层的厚度为80纳米。
[0008]本实用新型所述双锥型光纤，该纳米金属层包括多个纳米金属粒子。
[0009]本实用新型所述双锥型光纤，该纳米金属层的金属材料为金、银或铜。
[0010]本实用新型所述双锥型光纤，该纳米金属层围绕该锥形区并将该锥形区完全覆至
ΠΠ O
[0011]本实用新型的有益效果在于:通过该纳米金属层设置于该锥形区，可以与入射光线电磁波产生表面电浆共振效应，进而可提升特定光波长的强度、加强干涉现象、提升光耦合强度，从而提升该双锥形光纤的功能与使用效果。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型双锥形光纤的一第一实施例的剖视示意图；
[0013]图2是本实用新型双锥形光纤的一第二实施例的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
[0015]参阅图1，本实用新型双锥形光纤(Dual-Tapered Fiber)的第一实施例包含:一光纤本体I，及一纳米金属层2。
[0016]该光纤本体I包括一长向延伸的核心层(Core) 11，以及一顺着该核心层11完整包覆于该核心层11外的包覆层(Cladding) 12。该核心层11含有玻璃纤维，该包覆层12为折射率比该核心层11折射率小的塑胶材质。该核心层11与该包覆层12结合后，以该光纤本体I整体来看，包括多个左右间隔的锥形区13，以及多个分别连接所述锥形区13的连接区14ο
[0017]其中，所述锥形区13与连接区14都是由该核心层11与包覆层12共同界定。每一锥形区13具有二个位于左右两侧的端部131，及一位于所述端部131之间且外径小于所述端部131的外径的中央部132。每一锥形区13的端部131连接与该锥形区13相邻的连接区14。每一锥形区13的外径是由所述端部131往该中央部132逐渐变小，进而形成两端较宽且中央较细的双锥结构。所述连接区14的外径则大致均匀，但不以完全均匀等外径为限制，所述连接区14与锥形区13的主要区别在于:所述连接区14未形成有明显的双锥结构。
[0018]该纳米金属层2覆盖于所述锥形区13表面，并包括多个分别围绕所述锥形区13的金属层区20，所述金属层区20分别将所述锥形区13完全覆盖包覆住。该纳米金属层2的金属材料可以为金、银、铜，或上述材料的任一组合。具体来说，本实施例的纳米金属层2为一纳米金属薄膜21，并采用金银薄膜，其厚度约为80纳米，但不限于此。采用适当厚度的纳米金属层2，可产生较佳的表面电浆共振效应。
[0019]本实施例的双锥形光纤的制造方法，包含以下步骤:首先说明，已知光纤有单模光纤(Single-Mode Fiber)与多模光纤(Mult1-Mode Fiber)，本实施例是利用一图未示的单模光纤制作出该光纤本体I。先移除该单模光纤的光纤外衣(Jacket)及缓冲区(Buffer)，使该单模光纤裸露出其包覆层与核心层。接着使用火炬加热及电控平移台进行光纤拉伸而形成所述锥形区13，重复该拉伸步骤数次后即可得该光纤本体I。
[0020]接着形成该纳米金属层2，可以利用例如物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等真空镀膜方式形成。具体而言，本实施例是采用物理气相沉积，将金、银碇片放置于真空腔体并加热至高温挥发，使金、银碇片的金属材料形成该纳米金属薄膜21，并覆盖于该光纤本体I的所述锥形区13表面，如此即制作完成。
[0021]本实用新型使用时，一图未示的光源的光线可由该双锥形光纤的一端进入光纤内部。该光源例如一雷射光源，进一步地为一可调波长雷射光源。当光线通过该双锥形光纤时，能增加特定波长的干涉现象。其中，因为该纳米金属层2覆盖于所述锥形区13，利用该纳米金属层2与光线间的交互作用可产生表面电楽共振效应(Surface PlasmonResonance)，此为纳米级金属薄膜或粒子所形成的表面电楽波与入射光线电磁波親合共振，可提升特定光波长的强度，从而更能加强干涉现象、提升光耦合强度、增强信号与提升传输效果。本实用新型的创新结构所产生的干涉现象，比未覆盖有该纳米金属层2的传统光纤更加明显。
[0022]如此一来，当本实用新型应用于感测器时，具有高灵敏度与高感测精确度。此夕卜，双锥形光纤具有带通(Band-pass)及光谱位移的特性，此设计结构相似于布拉格光栅(Bragg Grating)，使双锥形光纤的特性类似于滤波器。透过本实用新型该纳米金属层2所产生的加强干涉现象与光耦合强度的作用，可使双锥形光纤的滤波功能佳。
[0023]参阅图2，本实用新型双锥形光纤的第二实施例，与该第一实施例的结构大致相同，不同的地方在于，本实施例的该纳米金属层2包括多个纳米金属粒子22，所述纳米金属粒子22排列于所述锥形区13表面。本实施例能达到与该第一实施例相同的功效。
[0024]由以上实施例可知，本实用新型的纳米金属层2无论为连续薄膜状，或是未完整的薄膜(局部连续局部不连续)，或是覆盖纳米金属粒子22时，都可产生表面电浆共振效应，进而加强干涉现象，提升光耦合强度与传输效果，提升该双锥形光纤的功能与使用效果，对于许多产业的应用有相当大的助益。
【主权项】
1.一种双锥型光纤，包含一个光纤本体，其特征在于:该光纤本体包括至少一个锥形区，以及一个连接该锥形区的连接区，该锥形区具有二个分别位于相反两端的端部，及一个位于所述端部之间且外径小于所述端部的外径的中央部，该双锥型光纤还包含一个覆盖于该锥形区表面的纳米金属层。2.如权利要求1所述的双锥型光纤，其特征在于:该纳米金属层为一层纳米金属薄膜。3.如权利要求2所述的双锥型光纤，其特征在于:该纳米金属层的厚度为80纳米。4.如权利要求1所述的双锥型光纤，其特征在于:该纳米金属层包括多个纳米金属粒子。5.如权利要求1至4中任一项所述的双锥型光纤，其特征在于:该纳米金属层的金属材料为金、银或铜。6.如权利要求5所述的双锥型光纤，其特征在于:该纳米金属层围绕该锥形区并将该锥形区完全覆盖。
【专利摘要】一种双锥型光纤，包含：一光纤本体，以及一纳米金属层。该光纤本体包括至少一锥形区，以及一连接该锥形区的连接区，该锥形区具有二个分别位于相反两端的端部，及一位于所述端部之间且外径较小的中央部。该纳米金属层覆盖于该锥形区表面。通过该纳米金属层设置于该锥形区，可以与入射光线电磁波产生表面电浆共振效应，进而可提升特定光波长的强度、加强干涉现象、提升光耦合强度，从而提升该双锥形光纤的功能与使用效果。
【IPC分类】G02B6/02
【公开号】CN204832572
【申请号】CN201520592064
【发明人】廖华贤, 崔祥辰
【申请人】光焱科技股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月7日