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詢價單號：2001795419
列印日期：2026/03/28
彙總號碼：A532001923

詢/報價單

本院擬購下列物品，請貴公司於 2026 年 03 月 30 日前提供報價。

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項次	料號	數量	單位	需用日	小計
	品名規格			單價
規格
10		1	EA	20261116
	ALD技術於LMR型光纖氣體感測元件測試及製作開發			________________	________________
	原子層沉積技術於LMR型光纖氣體感測元件製作開發一、技術說明隨著工業發展與都市化程度提高，氣體污染監測已成為環境安全與公共衛生的重要議題。其中二氧化碳（CO₂）與溫室效應密切相關；氨氣（NH₃）則廣泛存在於農業、工業與生醫應用場域，過量暴露將危害人體健康。因此，開發高靈敏度、快速響應且具選擇性之氣體感測器具有高度應用價值。損耗模態共振（Lossy Mod e Resonance, LMR）是一種基於光纖波導技術的光學感測機制，可用於液體感測、環境溫度感測、磁場感測、氣體感測…等技術，當感測環境介質的折射率改變時，高折射率薄膜內傳輸光的有效折射率也隨之改變，導致LMR共振波長發生偏移，透過偏移的波長來計算其反應靈敏度，及波長變化時間為響應時間，並進行重複量測驗證其重複性。本研究利用損耗模態共振（LMR）原理結合側磨光纖技術的設計及研製高靈敏度及低響應時間的薄膜型光纖氣體感測器，採用自製的側磨拋光技術製作側磨光纖（Sided Polished Fiber, SPF）和雙面側磨光纖（Double-S ided Polished Fiber, DSPF），並利用原子層沉積(ALD)技術、ALD 製程不僅能精準控制薄膜厚度於原子級尺度，亦能在高深寬比結構上實現高均勻性與高覆蓋率。此外也可用電子鎗蒸鍍技術（Electron gun evaporation）鍍製高折射率的金屬氧化物薄膜，確保金屬氧化物薄膜的均勻性和緻密性，藉由改變光纖感測器的光纖殘留厚度，確保剩餘纖殼的厚度可以有效與金屬氧化物薄膜產生損耗模態的耦合，並實現最佳的感測靈敏度。氣體感測在可控氣體濃度環境中進行光纖氣體感測器的性能測試，記錄其響應光譜變化，通過比較不同光纖殘量厚度、金屬氧化物薄膜材料厚度對於感測光譜的感測性能，製作出一款具備高靈敏度、低響應時間的光纖氣體感測器，在未來廣泛應用於環境監測、工業氣體檢測，進一步提升光纖感測技術的實用性。 LMR 是由光波導與薄膜損耗間的耦合所引發，並在特定波長範圍內產生明顯的共振效果。常用於此類應用的薄膜材料需具備較高的吸收特性，如金屬氧化物或聚合物等複合材料，包括氧化鋅（ZnO）、二氧化錫（Sn O2）、氧化銦錫（ITO）與氧化鎢（WO3）…等。LMR 是由於高折射率薄膜與環境中的介質之間的光學特性改變而產生的一種共振現象。當入射光傳播到鍍有高折射率的薄膜時，一部分的光從光纖的纖核中溢出。當光傳播到了高折射率薄膜中，當在薄膜中傳播的光波並滿足全內反射條件時，會在薄膜表面形成產生漸逝波，且薄膜中傳播的光波強度會發生顯著變化。當漸逝波的有效折射率與損耗模態的有效折射率相匹配時，LMR便在薄膜中形成，入射光與導波模態之間相位匹配所引起的能量耦合，尤其在吸收性或具損耗薄膜的光譜中會觀察到吸收谷。二、研究項目說明本研究採用側磨拋光技術，製作SPF及DSPF側磨光纖作為感測元件，光纖拋光完成後量測拋光前後光譜數據，並使用高倍率光學顯微鏡拍攝側磨後的光纖之殘留厚度，透過MATLAB軟體進行光纖殘留厚度的標示。在薄膜製程方面，利用原子層沉積技術於光纖表面沉積高品質奈米級薄膜。ALD 具備優異的膜厚控制能力與高均勻性，可精準調控薄膜厚度與材料特性，進而優化 LMR 共振條件與感測靈敏度。透過此技術製作二氧化碳（CO₂）及氨氣（NH₃）感測器，使薄膜材料能與目標氣體產生特定吸附或化學作用，改變其折射率或吸收特性，最終反映於共振波長的位移。在氣體感測實驗方面，透過原子層沉積技術鍍製金屬氧化物薄膜在光纖拋光表面，製作出光纖感測元件。ALD鍍膜後的光纖感測元件會放入有待測氣體的腔體中，一端連接鹵素白光光源，另一端連接至光纖耦合器，光纖耦合器的輸出一端連接到近紅外光微光譜儀，另一端可見光光譜儀進行寬波域的光譜量測，隨後將氣體感測器放入腔體中進行即時氣體濃度感測，將待測氣體通入腔體後記錄不同濃度下對應的光譜訊號，並以碼表計時計錄光譜變化的時間作為氣體的響應時間，透過觀察LMR的波長飄移變化，得出感測器對於感測氣體的靈敏度。三、研究目標與相關規格本研究之主要目標： 1. 建立 LMR 光纖氣體感測理論模型與實驗平台。 2. 以 AL D 技術沉積高折射率金屬氧化物薄膜（如 Al2O3、ZnO、SnO₂ 等）於側磨光纖表面。 3. 開發 CO₂ 與 NH₃ 之專一性 LMR 光纖感測器。 4. 評估感測器之靈敏度、線性度、響應時間、恢復時間與重複性。 5. 分析不同薄膜厚度與材料對氣體選擇性與感測效能之影響。光纖與LMR結構規格包括光纖種類單模光纖、多模光纖工作波段 600–1700 nm（可見光–近紅外）光源寬頻光源（穩定度 <<)> ±0.1 nm）光譜解析度 ≤ 1 nm 感測區長度 3–4 cm 共振型態第一階 LMR 共振（提升靈敏度）鍍膜材料 Al2O3、ZnO、SnO₂ (100-150 nm)等四、交付事項整合 LMR 光學感測機制與 ALD 奈米薄膜沉積技術透過材料選擇與膜厚最佳化，可提升氣體吸附引起之折射率變化，進而放大共振波長偏移量。此技術具備高靈敏度、抗電磁干擾、可遠距離量測與即時監測等優點，可應用於環境監測、工業安全與智慧感測系統。 1.建立可重現之 ALD + LMR 光纖感測器製程技術。 2.製作 CO₂/ NH₃ 高靈敏度光纖感測元件。 3.建立氣體濃度與波長偏移之標準校正曲線（依薄膜材料而定）。 4.靈敏度預期可達數 pm/ppm 等級，發展高靈敏度LMR型氣體光纖感測器。 5.發表SCI期刊論文至少1篇。

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2.,,本購案預計交貨日期: 115 年 11月16日，依上列所示需用日前交貨，無法
配合者請註明您的交期為______年 _____月_____‫ ‬日交貨。★★請注意：交貨日
期為貨品寄達本院日期，非貨品寄出日期，敬請注意，謝謝! ★★
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額之百分之貳拾。(罰款金額不足NT$100，以 NT$100（含稅）計算)。
4.,,交貨地點：中興院區
5.,,保固期: 驗收合格12_ 個月
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前報銷，於次月20 日以電匯或即期支票方式支付貨款) 。
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攬商辦理保險範圍不足或未能自保險人獲得足額理賠者，其損失或損害賠償，應
由承攬商負擔。作業中也應指派安全衛生管理人員，作業單，一切責任由承攬商
自行負責，並應賠償本院因此所受

承辦人：林偉瑛

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