利用繞射圖形檢測錐狀光纖的製造與品質

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陳名邦(Ming-pang Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

利用繞射圖形檢測錐狀光纖的製造與品質
(Investigation of the manufacturing and the quality of the optical tapered fibers based on diffraction patterens)

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摘要(中)

本論文提出利用氦氖雷射打在光纖上的繞射圖形，藉由繞射圖形來檢測在二氧化碳雷射熔化法所製成的光纖品質，本系統改良傳統二氧化碳雷射法的製作，減少錐狀光纖製作完封包後，必須拿到光學顯微鏡下的步驟，本系統可以製作出其他光纖產品，近場掃描器的光纖探針等等。
在實驗中，由CCD Camera得到的繞射圖形，去校準光纖和氦氖雷射光點的相對位置，讓跟氦氖雷射共光路的二氧化碳雷射能有效率的打在光纖上，並且利用繞射圖形去判斷錐狀光纖的厚度。實驗中，其最好誤差值為-0.14(%/um)，代表其系統是可以被應用的，而錐狀光纖的厚度為16um，其穿透率為30%。

摘要(英)

In the thesis, we provide the improvement in fabricating tapered fiber by carbon dioxide laser melting method. We use the diffraction patterns formed by the fiber and He-Ne laser to investigate the quality of the taper fiber and calibrate the experiment system. The advantage of the system is to inspect the tapered fiber without packaging and reduce the cost. Moreover, we could utilize the system to produce probes for obtaining the super-resolution with the scanning near-field optical microscopy(SNOM).
In the experiment, we demonstrate the tapered profile can be investigated by monitoring the far field diffraction patterns. Furthermore, the experimental results are in close agreement with the theoretical predictions and a tapered fiber with the waist of 16um was obtained.

關鍵字(中)

★ 繞射圖形
★ 錐狀光纖

關鍵字(英)

★ tapered fiber
★ diffraction patteren

論文目次

目錄
論文摘要 V
Abstract VI
致謝 VII
目錄 VIII
圖目錄 IX
表目錄 XI
第1章序論 1
1-1 前言 1
1-2 錐狀光纖(Tapered Fiber) 2
1-2-1介紹 2
1-2-2應用 3
1-3 錐狀光纖製造方式 4
1-3-1 化學蝕刻法(Chemical Etching Method) 4
1-3-2 火焰熔化法(Flaming Method) 5
1-3-3 電弧熔化法(Electric Arc Method) 6
1-3-4 二氧化碳雷射熔化法(Carbon Dioxide Laser Method) 6
1-4 研究動機 9
第2章理論 10
2-1 熱理論 10
2-2 檢測光纖機制 15
2-3 光路校準 19
2-3-1 對稱性 19
2-3-2 傾斜 21
2-3-3 對稱性和傾斜 23
第3章實驗與討論 25
3-1 實驗製程 25
3-1-1實驗流程 28
3-1-2參數 29
3-2 光路校準量測與分析 31
3-3 光纖厚度的量測與分析 38
3-4 錐狀光纖穿透率量測與分析 42
第4章結論與未來展望 45
4-1 結論 45
4-2 未來展望 46
參考文獻 47

參考文獻

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指導教授

戴朝義(Chao-Yi Tai)

審核日期

2010-10-7

推文