DTG^®技術

拉絲塔光柵（DTG^®s）是將光纖拉絲與光柵寫入兩項製程結合在一起的生產方法。

下圖是製程的示意圖，開始時會先放入玻璃預製棒，加熱預製棒後會開始拉絲並製成纖維，而在生產過程中，光纖會經過雷射的光軸和干涉儀，產生週期性的紫外光干涉圖案以便建立光柵。使用脈衝選擇器並考慮拉絲的速度，讓光纖光柵能精準定位在光纖中。

當光柵被寫入光纖後，會在經過塗層容器進行塗覆，再進行塗層的固化動作，最後會自動標記FBG的位置點，並將光纖捲成一綑。

該製程能同時拉製光絲並刻錄光柵，免去傳統製程上的剝離光纖再重新塗佈的過程，因此能製造出高強度的光纖。

FSG^®技術

FSG^®s可以為特殊應用提供所需的傳感器配置與功能。由於光纖布拉格光柵（FBG）的特殊要求，FBGS的飛秒光柵（FSG^®）技術能補足現有的DTG^®的不足，進而提升製造能力，製造工藝技術都有助於保持光纖原始的高機械強度。

在塗佈FBG的刻錄過程，FSG^®技術會利用超速的雷射透過特殊的光學器件發射至光纖芯，但並不會破壞纖維塗層。原理請參考下圖。

由於非線性的吸收過程，聚焦的高功率雷射透過特殊的光學元件在光纖上形成獨特的干涉圖案，改變了光纖芯部中玻璃材料的折射率，製造出所需的反射布拉格波長。

FSG^®還有以下優勢：

․可以具有不同的圖層（如：聚酰亞胺、丙烯酸酯等）的市售標準光纖（如：SMF-28或純二氧化矽芯光纖）來刻劃光柵

․系統設計人員能靈活運用新的特色功能，像是：增強反射率（可以超過90%）、光譜帶寬（FWHM）下降到200微米、更靈活的光柵配置

․能製造大於5nm的FWHM，並搭配低或高的反射值

․擁有更高的熱穩定性，能在極限溫度下進行穩定的操作

DTG^®與FSG^®

在光纖布拉格光柵（FBG）的傳感器領域上，FBGS擁有拉絲塔光柵（DTG®）與飛秒光柵（FSG®）兩項技術，他們各具有一些獨特的優勢，其優點如下：

1. 極高的機械強度 - 拉絲塔光柵（DTG^®）與飛秒光柵（FSG^®）擁有極高的機械強度，它們的拉伸強度能承受超過5GPa，相當於>7%的應變，而傳統的製程需經過剝除、重塗等程序，因此光纖的拉伸強度<2.9%。下圖是量測不同FBG刻錄技術光纖的平均斷裂力量，每根光纖含有1個FBG，從圖片中能清楚了解FBGS'的DTG ®和FSG ®光纖與原始光纖的斷裂力量不相上下，顯示它們擁有極高的機械強度。

2. 密集的光柵 - DTG ®和FSG ®技術能夠生產光柵鏈，在單獨光纖上具有大量的傳感器，下圖是包含80個不同波長的DTG ®陣列的光譜。

3. 直接固定 - 高黏合性的塗層可直接應用在光纖上，如：Organic Modified Ceramic (ORMOCER®)或聚酰亞胺，因為這些塗層在玻璃纖維的表面上能有極好的黏合姓，因此能直接固定DTG ®和FSG ®，而不須再去除塗層，不僅讓安裝更加方便，也提升了光纖的強度。

4. 均勻的塗層 - DTG ®和FSG ®無需經過剝除、重塗等程序，因此，塗層能均勻地負載在整條光纖上，包括FBG的位置上。

5. 工作溫度範圍 - 光纖的工作溫度主要受限於塗層所能承受的最高溫度，而ORMOCER®塗層的工作溫度是-180℃到+200℃之間，而聚酰亞胺塗層更可以承受高達300℃的高溫。

6. 低彎曲損耗 - DTG ®s和FSG ®s兩者光纖類型具有極低的彎曲損耗，因此能在低彎曲半徑下進行操作。

7. 高重複性 - DTG ®s和FSG ®s使用自動化的生產過程，受到精確的生產參數控制，確保光纖的高重複性與品質。

8. 成本相對較低 - 由於DTG ®s的生產過程是完全自動化的，因此在生產高密度光纖光柵陣列上，是非常符合成本效益的。而密度較低的FBG陣列中，由於生產時間縮短，因此成本也相對較低。

9. DTG ®和FSG ®技術比較 - DTG ®和FSG ®兩項技術是互補的，各有各的特點，下表是DTG、標準與客製FSG產品比較表。

ORMOCER塗層

我們經常會被客戶問：「是什麼讓FBGS的拉斯塔光纖比傳統的光纖品質更好？」我們並無法簡單的回覆這項問題，這牽涉到許多的因素，然而若硬要說出一個答案，我們會說是FBGS所使用的塗層材料，ORMOCER^®塗層為我們的光纖提供了無與倫比的性能。

ORMOCER^®塗層是一組混合聚合物的材料，它們由無機氧化物結構所組成、交聯或被有機基團所取代，複雜的合成過程代表ORMOCER^®的性能能依不同的應用而做調整，在各種不同的應用上都能提供其獨特的性能。

ORMOCER^®主要使用紫外線固化，因此非常適合光纖的生產過程，ORMOCER^®塗層讓FBGS的拉絲塔光柵光纖的優點得以實現。FBGS主要提供兩種類型的ORMOCER^®塗層：

1. 標準ORMOCER^®塗層

主要用於應變測量應用，具有以下特點：

․對玻璃纖維具有高附著力，可直接固定DTG而毋需去除塗層

․應變在光纖與黏著劑間能良好的傳遞

․工作溫度範圍為-180℃~+200℃，優於標準光纖塗層

․可以在不使用化學酸的狀況下去除ORMOCER^®塗層並進行拼接

*請注意，標準的ORMOCER^®塗層不適合應變外的應用，例如：懸掛光纖進行溫度測量，我們會建議在該種情況下使用Ormocer^®-T塗層。

2. Ormocer^®-T塗層

Ormocer^®-T主要用於無應變的DTG光纖的溫度測量應用。

光纖塗層的吸濕性會限制了FBGS溫度傳感器的精確度，這是因為塗層在吸濕時會引起額外的應變效應造成數數的誤差。為了克服這項限制，FBGS建議使用Ormocer^®-T做為DTG塗層，減少濕度變化而造成的應變效應影響到光纖，讓溫度測量時的精度提升。

與ORMOCER^®塗層相似的是，Ormocer^®-T塗層也具有優異的機械強度、工作溫度範圍大（-180℃~+200℃）。另外，Ormocer^®-T塗層還能實現穩定的溫度量測，最高可達200℃以上，具體取決於傳感器配置和在最大溫度下所曝露的時間。

請注意，由於彈性模量較低，Ormocer^®-T塗層不適合在高溫下進行應變量測，在該狀況下，塗層會變得太軟，導致無法正常地將應變傳遞到光纖，在此種應用條件下，我們建議使用標準ORMOCER^®塗層。

因此，標準ORMOCER^®塗層最適合用於應變量測（黏合光纖），而Ormocer^®-T塗層是溫度量測的首選塗層（無黏合光纖）。