[发明专利]光学干涉装置

说明书

本发明公开了一种光学干涉装置，包括一第一单模光纤，一环形光纤，以及一第二单模光纤。环形光纤包括一中心层，一环形层以及一被覆层，环形层位于中心层以及被覆层之间，被覆层包围中心层，且环形光纤具有一第一端以及一第二端。环形光纤的第一端与第一单模光纤接合，环形光纤的第二端与第二单模光纤接合。环形光纤为一细型(tapered)化环形光纤。

技术领域

本发明涉及一种光学干涉装置，尤其涉及一种可用于温度感测的光学干涉装置。

背景技术

光纤干涉仪被广泛应用在不同技术领域中，例如通信系统，雷射，成像以及光学感测系统。近年来，因应电子装置越来越来精密且体积越来越小，因此，如何将内部组件，例如微光纤干涉传感器更微型化也成了热门话题，例如如何将微光纤干涉传感器再微型化以提高整合密度，且微型化的传感器仍能维持对环境的高灵敏度。

就微型化的角度来说，一般期望能够将用于环境温度感测的微光纤干涉传感器的组件尺寸缩小到数百个微米，且也期望用于环境温度感测时所需的液态样本的体积可以减少到微微公升(picoliter)。

然而，这样一个微型化的传感器因尺寸过小，其每长度单位所表现出的光学路径差(optical path difference,OPD)因太过微小，限制了微型化传感器的差异比(extinction ratios)，进而造成微型化传感器灵敏度下降的问题。

因此，如何在微型尺寸下又能维持微光纤干涉传感器的高环境灵敏度成为一个业界中待解决的问题。

发明内容

发明提供一种光学干涉装置，包括：一第一单模光纤；一被光纤，此环形光纤包括一中心层，一环形层以及一被覆层，此环形层位于此中心层以及此被覆层之间，此被覆层包围此中心层，且此环形光纤具有一第一端以及一第二端；以及一第二单模光纤；其中，此环形光纤的此第一端与此第一单模光纤接合，此环形光纤的此第二端与此第二单模光纤接合。环形光纤为一细型(tapered)化环形光纤。

较佳地，此环形光纤经一拉锥成型而形成一细型(tapered)环形光纤

较佳地，此环形光纤的直径小于此第一单模光纤以及此第二单模光纤的直径。

较佳地，此拉锥成型通过将此环形光纤置入一氢氧焰中。

较佳地，此第一单模光纤以及此第二单模光纤为一单心单模光纤

较佳地，此环形光纤的该中心层由硅土或二氧化硅构成。

较佳地，此环形光纤为一掺锗(Ge)光纤。

附图说明

图1为本发明光学干涉装置的架构示意图；

图2a为光信号经过无拉锥的环形光纤的光谱示意图；

图2b为光信号经过经拉锥形成的环形光纤的光谱示意图；

图3为本发明具有硅中心层的掺锗的高指数环状层的量测指数曲线图；

图4(a)-4(d)为本发明光学干涉装置的模态演进微成像图；

图5(a)-5(c)为本发明光学干涉装置的实验结果的仿真结果图；

图6(a)-6(b)为本发明光学干涉装置的实验结果的频谱响应图；

图7(a)-7(c)为本发明光学干涉装置在相对环境温度的频谱响应图；

图8为本发明光学干涉装置的温度-波长的线性回归示意图。

符号说明：

光学干涉装置 10

第一单模光纤 101

第二单模光纤 103