氣密光纖及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種氣密光纖，包括光纖（401），還包括：設置于所述光纖（401）去除涂覆層的部位外側的中間金屬管（201），所述中間金屬管（201）與所述光纖（401）之間填充有玻璃焊料（501）；套設于所述中間金屬管（201）的一端的前金屬套管（202），所述前金屬套管（202）與所述光纖（401）之間填充環氧膠水（301）；套設于所述中間金屬管（201）的另一端的后金屬套管（203），所述后金屬套管（203）與所述光纖（401）之間填充環氧膠水（301）。本發明實施例提供的氣密光纖，有效地提高了密封效果。本發明還提供了一種氣密光纖的制造方法。
【專利說明】氣密光纖及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖制造【技術領域】，特別涉及一種氣密光纖及其制造方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技和經濟的飛速發展，光網絡遍布全球各地。其中，相當多的光網絡是在野外使用，為了避免野外環境氣候的影響，光網絡需要選用可靠性高的光學器件。
[0003]以在光網絡中使用的激光器和光探測器為例，其必須遠離濕氣，否則極容易失效。為了解決這一問題，需要將激光器和光探測器密封起來。但是，激光器和光探測器均靠光纖將光引出或者導入。因此，需要對光纖進行高可靠性的氣密密封。
[0004]請參考圖1，圖1為一種現有技術中的氣密光纖的結構不意圖；圖2為另一種現有技術中的氣密光纖的結構示意圖。
[0005]如圖1所示，第一種氣密光纖的制造方式為:先將光纖02涂覆層剝去，然后將剝去外皮的地方進行鍍金01，然后通過錫焊04將光纖02與需要引入或引出光纖的金屬殼體03焊接，完成光纖與金屬殼體03的密封。但是，將光纖鍍金處理，其工藝復雜，這直接導致其成本居高不下。同時這種鍍金的光纖和其它器件采用焊錫焊接后如果再次焊接，傳導的熱量將導致焊錫軟化，從而導致器件密封光纖移位，從而影響光路插入損耗，并且密封效果不聞。
[0006]如圖2所示，第二種氣密光纖的制造方式為:先將光纖10涂覆層剝去，再采用環氧膠水11密封光纖，但是環氧膠水11其熱膨脹系數和金屬殼體12的熱膨脹系數差異較大，在極端天氣情況下，環氧膠水11極易和金屬剝離，從而導致氣密性變差。
[0007]因此，如何提高密封效果，已成為本領域技術人員亟待解決的問題。
【發明內容】
[0008]有鑒于此，本發明提供了一種氣密光纖，以提高密封效果。本發明還提供了上述氣密光纖的制造方法。
[0009]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0010]本發明提供了一種氣密光纖，包括光纖，還包括:
[0011]設置于所述光纖去除涂覆層的部位外側的中間金屬管，所述中間金屬管與所述光纖之間填充有玻璃焊料；
[0012]套設于所述中間金屬管的一端的前金屬套管，所述前金屬套管與所述光纖之間填充環氧膠水；
[0013]套設于所述中間金屬管的另一端的后金屬套管，所述后金屬套管與所述光纖之間填充環氧膠水。
[0014]優選地，上述氣密光纖中，所述中間金屬管內設置有定位孔，所述玻璃焊料填充于所述定位孔與所述光纖之間。
[0015]優選地，上述氣密光纖中，還包括填充于所述階梯孔與所述光纖之間的填充物質；所述填充物質為硅膠或硅脂。
[0016]優選地，上述氣密光纖中，所述前金屬套管插接于所述中間金屬管的一端；
[0017]所述后金屬套管插接于所述中間金屬管的另一端。
[0018]優選地，上述氣密光纖中，所述前金屬套管的內壁與所述中間金屬管之間設置有聞溫I父水層；
[0019]所述后金屬套管的內壁與所述中間金屬管之間設置有高溫膠水層。
[0020]本發明還提供了一種如上述任一項所述的氣密光纖的制造方法，包括步驟:
[0021]I)光纖預處理；
[0022]2)將所述光纖去除涂覆層的部位設置于所述中間金屬管內，并在所述中間金屬管與所述光纖之間添加玻璃焊料；
[0023]3)將所述中間金屬管的一端設置前金屬管，并在所述前金屬管與所述光纖之間填充環氧膠水；
[0024]4)將所述中間金屬管遠離所述前金屬管的一端設置后金屬管，并在所述后金屬管與所述光纖之間填充環氧膠水；
[0025]5)放置于高低溫循環箱中循環。
[0026]優選地，上述氣密光纖的制造方法，
[0027]所述步驟I)與所述步驟2)之間還包括步驟12):將所述光纖設置于定位對中夾具中，并將所述定位對中夾具裝入所述中間金屬管內。
[0028]優選地，上述氣密光纖的制造方法，所述步驟3)與所述步驟4)之間還包括步驟34):撤出所述定位對中夾具，在所述中間金屬管與所述光纖的空隙之間填充硅脂或硅膠。
[0029]優選地，上述氣密光纖的制造方法，所述定位對中夾具包括定位對中夾具底塊、定位對中夾具蓋及用于固定兩者的鎖緊環；
[0030]所述步驟12)中將所述光纖設置于定位對中夾具中具體為:將所述光纖設置于所述定位對中夾具底塊的固定槽內，將所述定位對中夾具蓋扣設于所述定位對中夾具底塊上，然后在所述定位對中夾具底塊和所述定位對中夾具蓋的組合體外套設鎖緊環固定。
[0031]優選地，上述氣密光纖的制造方法，所述步驟34)中，撤出所述定位對中夾具具體為:拆除鎖緊環，將所述定位對中夾具蓋由所述中間金屬管移除，再將定位對中夾具底塊由所述中間金屬管移除。
[0032]從上述的技術方案可以看出，本發明實施例提供的氣密光纖，在光纖的局部涂覆層剝去，再將光纖去除涂覆層的部分設置于中間金屬管內，并在其中填充玻璃焊料，使其固定；并在中間金屬管的兩端分別套設前金屬套管和后金屬套管，在其與光纖之間填充環氧膠水。在氣密光纖安裝過程中，將中間金屬管、前金屬套管和后金屬套管通過與金屬殼的焊接完成了光纖相對于部件的密封。通過內部設置玻璃焊料，兩端增加環氧膠水的密封方式，有效地提高了密封效果。
[0033]本發明還提供了一種制造上述氣密光纖的制造方法，由于上述氣密光纖具有上述效果，制造上述氣密光纖的制造方法也應具有同樣的技術效果，在此不再詳細介紹。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為一種現有技術中的氣密光纖的結構不意圖；
[0036]圖2為另一種現有技術中的氣密光纖的結構不意圖；
[0037]圖3為本發明實施例提供的氣密光纖的結構示意圖；
[0038]圖4為本發明實施例提供的中間金屬管的結構示意圖；
[0039]圖5為本發明實施例提供的中間金屬管的剖視示意圖；
[0040]圖6為本發明實施例提供的對中定位夾具底塊的結構示意圖；
[0041]圖7為本發明實施例提供的對中定位夾具蓋的結構示意圖；
[0042]圖8為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S12的操作示意圖；
[0043]圖9為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S2的操作示意圖；
[0044]圖10為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S3的第一步操作示意圖；
[0045]圖11為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S3的第二步操作示意圖；
[0046]圖12為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S3的第三步操作示意圖；
[0047]圖13為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S34的第一步操作示意圖；
[0048]圖14為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S34的第二步操作示意圖；
[0049]圖15為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S34的第三步操作示意圖；
[0050]圖16為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S34的第四步操作示意圖；
[0051]圖17為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S4的第一步操作示意圖；
[0052]圖18為本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法的S4的第二步操作示意圖。
[0053]圖1 中，
[0054]鍛金一01,光纖一02,金屬殼體一03,錫焊一04 ；
[0055]圖2 中，
[0056]光纖一 10，環氧膠水一 11，金屬殼體一 12 ；
[0057]圖3-圖 18 中，
[0058]定位對中夾具蓋一 101，定位對中夾具底塊一 102，鎖緊環一 103，中間金屬管一201，定位孔一211，前金屬套管一 202，后金屬套管一203，環氧膠水一 301，填充物質一302，光纖一 401，玻璃焊料一 501，高溫膠水層一601。
【具體實施方式】
[0059]本發明公開了一種氣密光纖，以提高密封效果。本發明還提供了上述氣密光纖的制造方法。
[0060]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0061]請參考圖3，圖3為本發明實施例提供的氣密光纖的結構示意圖。
[0062]本發明實施例提供了一種氣密光纖，包括光纖401，還包括:設置于光纖401去除涂覆層的部位外側的中間金屬管201，中間金屬管201與光纖401之間填充有玻璃焊料501 ;套設于中間金屬管201的一端的前金屬套管202，前金屬套管202與光纖401之間填充環氧膠水301 ;套設于中間金屬管201的另一端的后金屬套管203，后金屬套管203與光纖401之間填充環氧膠水301。
[0063]本發明實施例提供的氣密光纖，在光纖401的局部涂覆層剝去，再將光纖401去除涂覆層的部分設置于中間金屬管201內，并在其中填充玻璃焊料501，使其固定；并在中間金屬管201的兩端分別套設前金屬套管202和后金屬套管203，在其與光纖401之間填充環氧膠水301。在氣密光纖安裝過程中，將中間金屬管201、前金屬套管202和后金屬套管203通過與金屬殼的焊接完成了光纖401相對于部件的密封。通過內部設置玻璃焊料501，兩端增加環氧膠水301的密封方式，有效地提高了密封效果。
[0064]優選地，中間金屬管201、前金屬套管202及后金屬套管203均為可伐合金(KOVAR)管。
[0065]光纖401在玻璃焊料501的居中要求很高，光纖401非居中玻璃焊料501將產生非對稱應力將導致保偏光纖消光比發生變化。在本實施例中，中間金屬管201內設置有定位孔211，玻璃焊料501填充于定位孔211與光纖401之間。通過設置定位孔211，有效地縮小了玻璃焊料501的填充空間，進而降低光纖401產生非對稱應力。
[0066]為了進一步提高密封效果，還包括填充于階梯孔與光纖401之間的填充物質302。其中，需要說明的是填充物質302為填充中間金屬管201內沒有玻璃焊料501的空間。
[0067]在本實施例中，填充物質302為硅膠或硅脂。通過采用真空密封材料的硅脂或硅膠，其真空密封度可達6X10_8amt.cc/s，因此，在中間金屬管201與光纖401的空隙之間填充的硅脂或硅膠，與中間金屬管201內的玻璃焊料501相配合，有效地提高了中間金屬管201與光纖401的密封效果。
[0068]為了便于安裝，中間金屬管201的一端插接于前金屬套管202內；中間金屬管201的另一端插接于后金屬套管203內。通過插接，有效地提高了中間金屬管201與前金屬套管202和后金屬套管203的連接強度，并且，方便了安裝操作。
[0069]為了進一步提高密封效果，前金屬套管202的內壁與中間金屬管201之間設置有高溫膠水層601 ;后金屬套管203的內壁與中間金屬管201之間設置有高溫膠水層601。即在中間金屬管201的一端的外邊面上涂抹高溫膠水層601，并將其套設于前金屬套管202內，使其與前金屬套管202的內壁粘合；在中間金屬管201的另一端的外邊面上涂抹高溫膠水層601，并將其套設于后金屬套管203內，使其與后金屬套管203的內壁粘合。
[0070]其中，高溫膠水層601的工作溫度為400°C _600°C;環氧膠水301的工作溫度大于200。。。
[0071]本發明實施例還提供了上述任一種氣密光纖的制造方法，包括步驟:
[0072]S1:光纖401預處理；
[0073]將光纖401的一部分通過加熱剝皮器或刀片等工具去除表面的涂覆層，裸露光纖。
[0074]優選地，去除涂覆層的部分的長度約為3_，也可以根據實際工況設置其他長度；用無塵紙粘取酒精清擦拭裸露光纖，然后用酒精振洗I分鐘，然后氮氣吹干，以避免裸露光纖沾染灰塵及雜質。[0075]S2:將光纖401去除涂覆層的部位設置于中間金屬管201內，并在中間金屬管201與光纖401之間添加玻璃焊料501 ；
[0076]S3:將中間金屬管201的一端設置前金屬管并在前金屬管與光纖401之間填充環氧膠水301 ；
[0077]優選地，將中間金屬管201的一端添加高溫膠水，再與前金屬管通過插接連接，高溫膠水置于前金屬管的內壁與中間金屬管201的外壁之間，通過高溫膠水連接兩者。
[0078]S4:將中間金屬管201遠離前金屬管的一端設置后金屬管，并在后金屬管與光纖401之間填充環氧膠水301 ；
[0079]優選地，將中間金屬管201的另一端添加高溫膠水，再與后金屬管通過插接連接，高溫膠水置于后金屬管的內壁與中間金屬管201的外壁之間，通過高溫膠水連接兩者。
[0080]S5:放置于高低溫循環箱中循環。
[0081]通過在聞低溫循環箱中循環20小時以上，完成廣品制造。優選地，在循環箱中循環24小時左右。
[0082]本發明實施例提供的氣密光纖的制造方法，制造的氣密光纖通過中間玻璃焊料501密封，兩端環氧膠水301密封，有效的提高了其密封性。
[0083]光纖401在玻璃焊料501的居中要求很高，光纖401非居中玻璃焊料501產生非對稱應力將導致保偏光纖消光比發生變化。因此，在本實施例中，步驟SI與所述步驟S2之間還包括步驟S12:將光纖401設置于定位對中夾具中，并將定位對中夾具裝入中間金屬管201 內。
[0084]如圖4和圖5所示，中間金屬管201內設置有定位孔211 ;將定位對中夾具裝入中間金屬管201內，定位對中夾具具有插入定位孔211的定位管，光纖401即由定位管內穿出；步驟S2中，向中間金屬管201的定位孔211與光纖401之間添加玻璃焊料501。其中，定位管的軸向長度小于定位孔211的軸向長度，當定位管插入定位孔211后，定位孔211的剩余空間即為填充玻璃焊料501的空間。通過定位對中夾具對光纖401進行定位，并將定位對中夾具置于中間金屬管201內，通過定位對中夾具的外表面與中間金屬管201的配合，完成了光纖401的對中操作，通過定位孔211與定位管的端面配合，完成了光纖401的軸向定位。
[0085]步驟S3與步驟S4之間還包括步驟S34:撤出定位對中夾具，在中間金屬管201與光纖401的空隙之間填充硅脂或硅膠。
[0086]如圖6-圖9所示，定位對中夾具包括定位對中夾具底塊102、定位對中夾具蓋101及用于固定兩者的鎖緊環103 ;步驟S12中將光纖401設置于定位對中夾具中具體為:將光纖401設置于定位對中夾具底塊102的固定槽內，將定位對中夾具蓋101扣設于定位對中夾具底塊102上，然后在定位對中夾具底塊102和定位對中夾具蓋101的組合體外套設鎖緊環103固定。定位對中夾具底塊102上設置有階梯槽，去除表面涂覆層的光纖401設置于淺槽內，沒有去除表面涂覆層的光纖401設置于深槽內，以便于對光纖401進行軸向定位；在定位對中夾具底塊102上蓋設定位對中夾具蓋101，并將鎖緊環103設置于定位對中夾具底塊102與定位對中夾具蓋101的外側，使定位對中夾具底塊102與定位對中夾具蓋101固定，以便于對光纖401進行對中定位；將對光纖401完成定位操作后的定位對中夾具置于中間金屬管201內，通過定位對中夾具與中間金屬管201的配合完成光纖401相對于中間金屬管201的對中操作。
[0087]進一步地，定位對中夾具底塊102與定位對中夾具蓋101的外表面均設置有定位部，用于定位鎖緊環103的位置。
[0088]進一步地，為了避免拆除定位對中夾具的過程中對光纖401的位置造成影響，步驟S34中，撤出定位對中夾具具體為:拆除鎖緊環103，將定位對中夾具蓋101由中間金屬管201移除，再將定位對中夾具底塊102由中間金屬管201移除。
[0089]如圖9-圖18所示，在具體制造過程中，將光纖401置于定位對中夾具底塊102，將定位對中夾具蓋101蓋于定位對中夾具底塊102上并通過鎖緊環103鎖緊；將定位對中夾具置于中間金屬管201內，在其遠離定位對中夾具的插入端填充玻璃焊料501 ;在中間金屬管201填充玻璃焊料501的一端的外表面添加高溫膠水層601，將前金屬套管202套設于中間金屬管201的一端，并通過高溫膠水層601粘合；在前金屬套管202內添加環氧膠水301 ；拆除鎖緊環103，并將定位對中夾具蓋101及定位對中夾具底塊102依次由中間金屬管201內拆除；補充硅膠或硅脂到中間金屬管201拆除定位對中夾具后產生的空腔內；在中間金屬管201的另一端的外表面添加高溫膠水層601,將后金屬套管203套設于中間金屬管201的一端，并通過高溫膠水層601粘合；在后金屬套管203內添加環氧膠水301，完成氣密光纖的封裝。
[0090]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0091]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種氣密光纖，包括光纖(401)，其特征在于，還包括: 設置于所述光纖(401)去除涂覆層的部位外側的中間金屬管(201)，所述中間金屬管(201)與所述光纖(401)之間填充有玻璃焊料(501)； 套設于所述中間金屬管(201)的一端的前金屬套管(202)，所述前金屬套管(202)與所述光纖(401)之間填充環氧膠水(301)； 套設于所述中間金屬管(201)的另一端的后金屬套管(203)，所述后金屬套管(203)與所述光纖(401)之間填充環氧膠水(301)。
2.如權利要求1所述的氣密光纖，其特征在于，所述中間金屬管(201)內設置有定位孔(211 )，所述玻璃焊料(501)填充于所述定位孔(211)與所述光纖(401)之間。
3.如權利要求2所述的氣密光纖，其特征在于，還包括填充于所述中間金屬管(201)與所述光纖(401)之間的填充物質(302);所述填充物質(302)為硅膠或硅脂。
4.如權利要求1所述的氣密光纖，其特征在于，所述前金屬套管(202)插接于所述中間金屬管(201)的一端； 所述后金屬套管(203)插接于所述中間金屬管(201)的另一端。
5.如權利要求4所述的氣密光纖,其特征在于,所述前金屬套管(202)的內壁與所述中間金屬管(201)之間設置有高溫膠水層； 所述后金屬套管(2 03)的內壁與所述中間金屬管(201)之間設置有高溫膠水層。
6.一種如權利要求1-5任一項所述的氣密光纖的制造方法，其特征在于，包括步驟: 1)光纖(401)預處理； 2)將所述光纖(401)去除涂覆層的部位設置于所述中間金屬管(201)內，并在所述中間金屬管(201)與所述光纖(401)之間添加玻璃焊料(501); 3)將所述中間金屬管(201)的一端設置前金屬管，并在所述前金屬管(202)與所述光纖(401)之間填充環氧膠水(301); 4)將所述中間金屬管(201)的另一端設置后金屬管，并在所述后金屬管(203)與所述光纖(401)之間填充環氧膠水(301)； 5)放置于高低溫循環箱中循環。
7.如權利要求6所述的氣密光纖的制造方法，其特征在于， 所述步驟I)與所述步驟2)之間還包括步驟12):將所述光纖(401)設置于定位對中夾具中，并將所述定位對中夾具裝入所述中間金屬管(201)內。
8.如權利要求7所述的氣密光纖的制造方法，其特征在于，所述步驟3)與所述步驟4)之間還包括步驟34):撤出所述定位對中夾具，在所述中間金屬管(201)與所述光纖(401)的空隙之間填充硅脂或硅膠。
9.如權利要求7或8所述的氣密光纖的制造方法，其特征在于，所述定位對中夾具包括定位對中夾具底塊(102)、定位對中夾具蓋(101)及用于固定兩者的鎖緊環(103)； 所述步驟12)中將所述光纖(401)設置于定位對中夾具中具體為:將所述光纖(401)設置于所述定位對中夾具底塊(102)的固定槽內，將所述定位對中夾具蓋(101)扣設于所述定位對中夾具底塊(102)上，然后在所述定位對中夾具底塊(102)和所述定位對中夾具蓋(101)的組合體外套設鎖緊環(103)固定。
10.如權利要求9所述的氣密光纖的制造方法，其特征在于，所述步驟34)中，撤出所述定位對中夾具具體為:拆除鎖緊環(103)，將所述定位對中夾具蓋(101)由所述中間金屬管(201)移除，再將定 位對中夾具底塊(102)由所述中間金屬管(201)移除。
【文檔編號】G02B6/44GK103616750SQ201310648204
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】黃華, 李朝陽, 李強, 余富榮, 陳定康, 陳貴明, 胡家泉 申請人:四川飛陽科技有限公司