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研究生: 李凱博
Kai-po Lee
論文名稱: 光纖探針成形理論模型建立並應用田口法改善其製程參數
Theoretical model development of optical fiber forming and useingTaguchi method to improve the process parameters
指導教授: 林榮慶
Zone-Ching Lin
口試委員: 傅光華
KUANG-HUA FUH
許覺良
Chaug-Liang Hsu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 66
中文關鍵詞: 近場光學顯微術光纖探針田口法熱熔拉法
外文關鍵詞: scanning near-field optical microscopy, optical fiber probe, taguchi method, melt-drawn method
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  • 目前大部分熱熔拉法所製作的光纖探針是由人工操作機器製作而成,生產的光纖探針品質管制不易,造成在實驗時所得到的結果會有不穩定的狀況。本論文建構一光纖探針熱熔拉法成形理論模型來模擬對特定機型熔拉機在熔拉光纖時,探討光纖的長度與半徑的變化及幾何外型的改變,根據所設定的加工參數,模擬出光纖探針之外型尺寸形狀、探針尖端幾何形狀及尖針直徑。
    同時進行靈敏度分析,找出光纖探針熱熔拉法加工模擬程式,哪一種參數對模擬所的到的實驗值有比較明顯的影響力。本文以靈敏度分析分別探討探針直徑、熔拉速度、硬拉值等三個加工參數對探針長度跟外型之影響。
    最後,本文中利用靈敏度分析之觀念找出對製程參數影響性較大的參數之參數範圍,且將所得到的參數範圍結果提供給田口法當做控制因子水準的參考依據。並以田口法及變異數分析各控制參數對製程的貢獻度,並求得光纖探針目標值最長長度之較佳的控制參數組合。


    At present, most of the optical fiber probes that are produced by melt-drawn methods are made by manual-operated machines, leading to the difficulty in quality control and unstable experiment result. This paper constructs a theoretical model of fiber probe melt-drawn method to investigate into the changes of the length, radius and geometrical shape of the optical fiber probe during the simulation of hot-melting the fiber probe by Sutter instrument of specific model.
    At the same time, by means of sensitivity analysis, a simulation equation of optical fiber probe processing by means of melt-drawn method can be established, so as to investigate into the parameters having a more obvious influence towards the experimental values acquired by the simulation. By means of sensitivity analysis, the effect of the processing parameters such as the diameter, melt-drawn speed and hard-pull value towards the length and shape of the optical fiber probe can be investigated.
    Finally, this paper adopts the concept of sensitivity analysis to find the range of the parameters that carries a greater impact to the processing parameters. The acquired result of the parameter range is referential to Taguchi’s Method as the control factor level.Furthermore, Taguchi’s Method and variances are employed to analyze the level of contribution of respective control parameters towards the processing, so as to ask for a better control parameter combination for the longest length of the optical fiber probe target value.

    摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VII 符號索引 XII 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 文獻回顧 3 1.4 論文架構 5 第二章 光纖探針熔拉法理論模型建立 8 2.1 熱熔拉法 8 2.2 光纖探針熱熔拉理論公式推導 9 2.3 逐漸變纖細的輪廓外型 12 2.4 逐漸變得尖細的尖針直徑 18 2.5 光纖探針熱熔拉成形模擬步驟 22 2.6 光纖探針裡論模形驗證 25 第三章 熱熔拉法製程參數應用於靈敏度分析 27 3.1 靈敏度分析參數選擇 27 3.2 進行靈敏度分析 29 3.3 靈敏度參數選用測試資料 30 3.4 各參數外型比較分析 35 3.5 探針尖針直徑幾何形狀分析 41 3.6 靈敏度分析結果討論 45 第四章 田口法模擬分析 50 4.1田口式實驗計劃法 50 4.1.1 田口方法之簡介 50 4.1.2 實驗計劃法介紹 51 4.2 模擬分析方式 54 4.3 模擬結果之數據分析 56 4.4 模擬資料分析 57 4.5 較佳條件再確認 60 4.5.1 驗證模擬分析 60 4.5.2 較佳參數外型長度及尖針直徑幾何形狀 61 4.6 田口法較佳組合討論 62 第五章 結論與建議 63 5.1 結論 63 5.2 建議 64 參考文獻 65

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