一、引 言
光纤激光器是采用掺杂有稀土元素的光纤作为增益介质的激光器,典型的光纤激光器结构如图1所示,从左向右依次为泵浦源1、耦合器2、腔镜3、掺杂光纤4、输出耦合镜5,腔镜3和输出耦合镜5构成谐振腔。光纤激光器因其结构紧凑、效率高、热稳定性好等优点已经在光通信、光传感以及国防军事等领域被广泛应用[1]。国内外关于光纤激光器的专利申请量也日益增加,因此,探索快速、高效的检索手段以提高光纤激光器领域的检索效率具有重要的意义。
图1 光纤激光器的典型结构图
分类号是快速、有效获取对比文件的重要手段。目前,使用最广泛的专利分类体系是国际专利分类体系(IPC),但其更新速度慢,且单一分类号下的文献量大,检索效率低。而联合专利分类体系(Cooperative Patent Classification,缩写为CPC)是欧洲专利局和美国专利商标局在IPC的基础上共同开发的新的专利分类体系,其融入了ECLA和UC的专利分类优势,结构、规则与IPC基本相同,相较于IPC其分类条目更细,反映的内容更加全面、准确,内容调整及时,而且为利于检索,对于同一个技术主题,会从多个不同的角度给出合适的分类位置[2]。
二、光纤激光器领域CPC和IPC分类体系对比
在IPC分类体系中,涉及光纤激光器领域的分类号是四点组H01S3/067(····光纤激光器),在该分类号下没有更具体的细分,而CPC在原有IPC的基础上进行了大量完善的细分。表1是CPC分类号H01S3/067的专利文献标引量和IPC分类号H01S3/067的专利文献标引量情况(检索截至时间为2019年12月25日),表2是 CPC分类号H01S3/067的细分及专利文献标引量情况。
表1 光纤激光器领域IPC与CPC的标引数量
从表1可以看出,IPC分类号H01S3/067的专利文献量较大,达到12000多篇,而在CPC分类体系中,仅有1400多篇。IPC分类号的文献标引量大约是CPC分类号的文献标引量的8倍,在该领域专利申请量不断增加的形式下,IPC 已经不能很好体现该领域的技术特点和发展,不利于提高检索效率。
表2 CPC分类号H01S3/067的细分
从表2中可以看出,在CPC分类体系中,H01S3/067下包括6个五点组、11个六点组、6个七点组,在CPC分类体系中给出了更多体现光纤激光器领域技术发展的细分条目。通过对H01S3/067下的CPC分类号含义进行梳理,发现在该领域下增加了有关封装、光纤结构组成、谐振器构成、光纤放大器以及光纤环形激光器等的细分位置。相较于IPC,CPC分类体系分类条目更细、层级更清晰,更能体现该领域的技术特点和发展,而且各个分类位置下的文献量也更为合理,在进行检索时,可以充分利用CPC分类号进行检索,弥补关键词表达不准确、扩展不全面的不足,从而使检索更加高效、准确。
三、光纤激光器领域CPC分类在检索中的应用
1.采用CPC分类号快速命中对比文件,避免由于关键词扩展不充分导致的漏检
(1)【案例1】 案情介绍
随着高功率光纤激光器输出功率的提高,光纤包层中残留大量的泵浦光、自发辐射光,导致光纤发热严重,影响器件的稳定性。现有技术中,通过在光纤包层表面涂覆高折射率胶对包层光进行剥除,但是胶水不耐高温,易变质、剥除不均匀。为解决上述技术问题,本案提出了一种应用于高功率光纤激光器的激光模式剥离光纤,其在光纤包层上加工多个用于激光模式剥离的散射孔,散射孔密度沿激光传输方向逐渐增加,深度沿激光传输方向逐渐加深,从而提高了剥除包层光的有效性和均匀性。
权利要求1:一种用于激光模式剥离的光纤(10),其特征在于,至少包括:模式剥离段; 其中,该模式剥离段包括:纤芯(13);以及依次包覆于所述纤芯(13)外侧的内包层(12)和外包层(14),其中,所述内包层(12)和外包层(14)上加工有多个用于激光模式剥离的散射孔(15),
所述散射孔(15)在内包层(12)和外包层(14)的分布为:密度沿激光传输方向逐渐增加;和深度沿激光传输方向逐渐加深。
图2 案例1实施例图
(2)IPC检索过程
本案给出的分类号为H01S3/067(····光纤激光器)、G02B6/14(··光波导式的模式变换器),均不涉及发明点,其下都没有进一步细分因此需要结合发明点对应的关键词进行检索。
IPC关键检索式:
1 VEN 14494 /IC H01S3/067 or G02B6/14
2 VEN 494846 strip+ and ( hole? or opening? or aperture? or trench+)
3 VEN 50 1 AND 2
4 VEN 138485 /IC H01S3
5 VEN 980 2 AND 4
采用IPC检索时,对发明点采用关键词进行表达,与分类号进行相与后,检索到的文献量小,浏览检索结果后,未发现合适的对比文件。进一步扩展分类号到大组H01S3(激光器),与关键词相与,检索结果较多,难以进行全面有效的浏览。可见,采用IPC分类号加关键词不能快速有效地查准。
(3)CPC检索过程
考虑到在光纤激光器领域,CPC给出了大量完善的细分分类号,应优先采用CPC进行检索。通过查询CPC分类表,得到直接体现本申请发明点的分类号:
H01S3/06708..... {光纤的结构详情,如,成分,截面,形状或尖端 (光纤作为无源波导的入 G02B6/02)
H01S3/06729 ......{特殊横向光纤轮廓}
在VEN中利用CPC分类号进行检索:
1 VEN 673 /CPC H01S3/06729
2 VEN 1792921 strip+
3 VEN 19 1 AND 2
采用CPC进行检索,检索结果仅19篇,快速浏览附图,得到X类对比文件1(US2014/0211818A1),其公开了一种应用于光纤激光器的包层光模式剥离器,光纤包层加工有用于包层光模式剥离的凹槽29,且凹槽29沿激光传输方向逐渐增加,深度沿激光传输方向逐渐加深。其公开了本申请的发明构思,可评述本申请权利要求1的创造性。
图3 US2014/0211818A1实施例图
(4)案例启示
采用IPC分类号和关键词进行检索时未检索到上述的对比文件1,阅读对比文件1说明书后,发现与本申请发明点对应的散射孔的技术特征,对比文件1的英文表达为notches,其中文含义为刻痕、凹口、切口。由于在进行关键词扩展时,未扩展到该英文关键词,从而导致漏检该对比文件。而CPC分类中,由于增加了许多细分分类位置,其细分分类号可以表达本案的发明构思,避免了使用关键词,从而快速地命中对比文件。因此,采用CPC分号可以避免由于关键词扩展不充分导致的漏检。
2.使用多个CPC分类号快速命中对比文件,简化检索过程,提高检索效率
(1)【案例2】 案情介绍
本案涉及一种光纤放大器,现有的光纤放大器,一般采用多个EDFA级联的方案,在提高增益的同时,链路噪声系数和长度都会增加,导致链路性能下降。为解决上述的技术问题,本案提出了一种光纤放大器,通过使用波分解复用器将信号光输出,而残余的泵浦光经过反射返回至掺铒光纤中进行再次吸收,从而提高泵浦光的利用率,无需使用级联结构,在实现高增益的同时能够有效保证低噪声系数。
权利要求1:一种光纤放大器,包括泵浦源、信号源、及构成光学主路的波分复用器、掺铒光纤、波分解复用器、第一光学支路和第二光学支路,其中:泵浦源,用于提供泵浦光;信号源,用于提供信号光;波分复用器,用于耦合所述泵浦光和信号光得到复合光;掺铒光纤,用于吸收所述复合光中的泵浦光以对所述复合光中的信号光进行增益放大;波分解复用器,用于将掺铒光纤输出的复合光分解为残余泵浦光和输出信号光。
图4 案例2实施例图
(2)IPC检索过程
本案仅给出IPC分类号H01S3/067(····光纤激光器),未体现发明点,因此,需要结合发明点对应的关键词进行检索。
IPC关键检索式:
1 VEN 12128 /IC H01S3/067
2 VEN 6693 amplif+ and 1
3 VEN 3473 pump+ and 2
4 VEN 1114170 residu+ or unuse+ or unabsor+
5 VEN 123 3 and 4
浏览上述检索结果,可以得到X类对比文件(EP0734105A2),公开了通过WDM 3-2将信号光和未使用的泵浦光分开,未使用的泵浦光通过反射镜4返回至EDF中进行再次吸收,其完全公开了本案的发明构思,可以评价本申请权利要求1的新颖性。
图5 EP0734105A2实施例图
(3)CPC检索过程
通过查询CPC分类表,可以找到与本申请非常相关的分类位置:
涉及技术领域的分类号如下:
H01S3/067 .... {光纤激光器}
H01S3/06754..... {光纤放大器(h01S3 / 06708优先)}
涉及发明点的分类号如下:
H01S3/094... {利用相干光}
H01S3/094003.... {泵激励介质为光纤的}
H01S3/094015..... {泵浦光的循环,即未使用的泵浦光返回光纤进行再注入,例如,通过反射镜或循环泵}
在VEN中利用体现技术领域和发明点的两个CPC分类号进行检索:
1 VEN 2773 /CPC H01S3/06754
2 VEN 188 /CPC H01S3/094015
3 VEN 76 1 AND 2
检索结果仅76篇,通过快速浏览附图,得到对比文件1(EP0734105A2)。
(4)案例启示
本案中,光纤放大器在IPC中没有对应的细分位置,故在IPC分类中仅给出H01S3/067(光纤激光器),虽然通过IPC结合关键词可以检索到对比文件,但在检索时需引入关键词,检索过程较为复杂。若关键词表达不准确,可能会导致对比文件的漏检。而CPC的分类原则是利于检索,故在分类时,同时对发明信息和附加信息进行分类,只要利于检索的信息都会进行标引,关于光纤放大器可以选取H01S3/06754,关于发明点可以选取H01S3/094015,从而使用多个CPC分类号相与可以快速命中对比文件,简化检索过程。
四、总结与体会
本文分析了光纤激光器领域CPC分类体系及其在检索中的应用,由于在IPC分类体系中涉及光纤激光器的分类号只有H01S3/067,其下没有进一步的细分分类,因此检索时需要结合关键词进行检索,容易导致漏检或检索效率不高。而CPC在IPC分类基础上对光纤激光器领域进行了详细的细分,采用CPC分类体系在检索时更加高效,上述两个案例也反映了采用CPC分类进行检索的高效性和准确性。因此,在面对光纤激光器领域的专利申请时,可以优先使用CPC分类号进行检索,从而做到有的放矢。
参考文献:
[1]楼祺洪编著. 高功率光纤激光器及其应用[M]. 合肥: 中国科学技术大学出版社, 2010: 18-28.
[2]郭青.浅析CPC分类体系[J].审查交流,2016(1):90-94.
作者简介:
罗文飞(1988-),女,硕士,研究实习员,研究方向:激光器领域专利审查;
郜慧斌(1988-),男,硕士,助理研究员,研究方向:激光器领域专利审查(等同于第一作者)