一種金屬化光纖準直器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種金屬化光纖準直器，包括光纖套管（11）、透鏡（12）、毛細管（13），所述透鏡（12）、毛細管（13）設(shè)置于光纖套管（11）內(nèi)，所述毛細管（13）里固定有光纖（14），光纖（14）同透鏡（12）對應(yīng)耦合，光纖（14）露出光纖套管(11)且其上設(shè)置有經(jīng)金屬化處理形成金屬化膜層的金屬化光纖區(qū)域（15），光纖（14）同光纖套管（11）交界處填充有環(huán)氧樹脂（16）；本實用新型的金屬化光纖準直器具有較高光器件封裝的可靠性，并且其金屬化部分的光纖在焊接及外力作用下不會輕易折斷。
【專利說明】ー種金屬化光纖準直器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及ー種光纖準直器，特別是涉及ー種金屬化光纖準直器，本實用新型屬于通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖準直器是光無源器件中的ー個重要的組件，在光通信系統(tǒng)中有著非常普遍的應(yīng)用，具有低插入損耗，高回波損耗，高可靠性，小光束發(fā)散角，體積小和重量輕等特點?？蓪⒐饫w端面出射的發(fā)散光束變換為平行光束，或者將平行光束匯聚并高效率耦合入光纖，是制作各種光學器件的基礎(chǔ)器件，廣泛用于光束準直，光束耦合，光隔離器，光衰減器，光開光，環(huán)行器等。
[0003]現(xiàn)有的光纖準直器一般沒有進行金屬化處理，只是ー個簡單的光學元件，在器件中，光纖準直器端ロ 一般通過環(huán)氧膠進行簡單填充封閉處理。對于更高要求的器件，例如泵浦光源、波長鎖定器及高頻光電器件，器件內(nèi)部的芯片及精密元件必須保持長期穩(wěn)定性能，需要氣氛保護或真空環(huán)境。而環(huán)氧膠填充的方式不能達到密封作用，往往容易老化變質(zhì)，進而使氣密性得不到保證，器件的長期可靠性受損。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供ー種可以進行金屬氣密封裝的光纖準直器。
[0005]本實用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]ー種金屬化光纖準直器，包括 光纖套管、透鏡、毛細管，所述透鏡、毛細管設(shè)置于光纖套管內(nèi)，所述毛細管里固定有光纖，光纖同透鏡對應(yīng)耦合，光纖露出光纖套管且其上設(shè)置有經(jīng)金屬化處理形成金屬化膜層的金屬化光纖區(qū)域，光纖同光纖套管交界處填充有環(huán)氧樹脂，。
[0007]所述金屬化膜層采用化學方法進行鍍膜而成，膜層由3-5i!m的鎳層和
0.1-0.2 ilm的金層組成。
[0008]所述透鏡具有插入光纖套管內(nèi)孔的圓柱部和末端的透鏡球面，該透鏡的光軸位于與光纖套管外圍的中心偏心的位置；
[0009]所述金屬化光纖區(qū)域與光纖涂覆層之間的過渡區(qū)點有環(huán)氧膠。
[0010]所述金屬化光纖區(qū)域上設(shè)置有外套管，所述金屬化光纖區(qū)域密封焊接于外套管內(nèi)部。
[0011]所述外套管采用鍍金可伐套管，鍍金可伐套管兩端設(shè)置有環(huán)氧膠保護處理。
[0012]本實用新型取得了以下技術(shù)效果:
[0013]本實用新型采用事先在準直器指定部位進行金屬化處理，將氣密封裝需求與光學元件結(jié)合在一起，通過金屬化氣密封裝，使器件達到密封效果。本實用新型的金屬化光纖準直器應(yīng)用在光器件氣密封裝后具有較高的可靠性，并且其金屬化部分的光纖在焊接及外力作用下不會輕易折斷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1本實用新型金屬化光纖準直器第一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2本實用新型金屬化光纖準直器第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3本實用新型金屬化光纖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]其中:
[0018]11:光纖套管；12:透鏡；
[0019]13:毛細管；14:光纖；
[0020]15:金屬化光纖區(qū)域；16:環(huán)氧樹脂；
[0021]17:外套管；
[0022]18:環(huán)氧膠；
【具體實施方式】
[0023]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進ー步的詳細描述。
[0024]本實用新型提供了ー種帶密封功能的光纖準直器元件，可用于需要密封的高端光電器件。本實用新型金屬化光纖準直器是ー種將光纖金屬化技術(shù)和準直器制作技術(shù)結(jié)合在一起的帶密封功能的元件產(chǎn)品。
[0025]如圖1所示，本實用新型金屬化光纖準直器包括光纖套管11、透鏡12、毛細管13，透鏡12、毛細管13設(shè)置于光纖套管11內(nèi)，毛細管13里固定有光纖14，光纖14同透鏡12對應(yīng)率禹合，透鏡12局部呈球面,光纖14同光纖套管11交界處填充有環(huán)氧樹脂16,光纖14露出光纖套管11的光纖部位上設(shè)置有經(jīng)金屬化處理形成金屬化膜層的金屬化光纖區(qū)域15，采用化學處理方法在光纖上鍍3-5 u m的鎳和0.1-0.2 u m的金，鍍金位置和長度根據(jù)器件要求可以隨意調(diào)整，例如ー款波長鎖定器要求鍍金長度9_，光纖尾部預(yù)留16_，并保留末端光纖涂覆層，以便進行準直器的組裝。
[0026]本實用新型中的光纖套管11具有與其外圍同心的內(nèi)孔；透鏡12具有插入上述光纖套管內(nèi)孔的圓柱部和未端的透鏡球面，該透鏡的光軸位于與上述光纖套管外圍的中心偏心的位置；毛細管13具有插入上述光纖套管內(nèi)孔的圓柱，具有和與上述光纖套管的外圓周中心軸偏心的內(nèi)孔，其內(nèi)孔直徑略大于光纖直徑；經(jīng)金屬化處理的光纖，具有根據(jù)需要在指定位置、指定長度的光纖金屬化部分，光纖同透鏡相對應(yīng)耦合的端面設(shè)置有斜面，其斜面部分對準局部呈球面的透鏡。
[0027]本實用新型金屬化光纖準直器為了保護經(jīng)金屬化處理的光纖部分，采用以下兩種方案:第一種方式如圖3所示，光纖14上的金屬化光纖區(qū)域15中的鍍金段裸纖與光纖涂覆層之間的過渡區(qū)點環(huán)氧膠18，采用環(huán)氧膠的方式可以保證光纖不會輕易折斷，即在光纖涂覆層剝除后，在去除光纖涂覆層光纖同未去除光纖覆層光纖的過渡區(qū)點適量的環(huán)氧膠起應(yīng)カ保護作用，然后對金屬化光纖區(qū)域15進行金屬化鍍膜，最后將光纖14焊接在光纖套管11上。第二種方式如圖2所示，采用在光纖14的金屬化光纖區(qū)域15外側(cè)焊接外套管17，外套管17可以采用鍍金可伐套管的方式進行保護鍍金光纖，即將光纖的金屬化光纖區(qū)域部分穿入鍍金可伐套管內(nèi)，將金屬化光纖焊接在鍍金可伐管內(nèi)，焊料可采用金錫材料或其它焊料，鍍金可伐套管兩端用環(huán)氧樹脂膠保護處理。然后再進行準直器的制作，最后二次焊接可采用錫鉛或其它焊料將準直器焊接在光纖套管上。
[0028]通過選擇性金屬化可以保留末端涂覆層，對組裝準直器不會有任何影響。采用選擇性金屬化方法，可按需要保留末端涂覆層，并不會對保留涂覆層有任何破壞性的損傷。
[0029]本實用新型金屬化光纖準直器的制作過程具體如下:
[0030]步驟1:光纖預(yù)處理:首先將指定位置和長度的光纖涂覆層剝除，用無塵擦拭紙反復(fù)擦拭。如果按照圖1結(jié)構(gòu)執(zhí)行，需在涂覆層剝除切ロ兩端過渡區(qū)域點適量環(huán)氧膠18，如圖3所示。先將環(huán)氧膠調(diào)配好，攪拌均勻，然后在顯微鏡下用光纖點膠棒挑取少量環(huán)氧膠與涂覆層切ロ處，切勿將膠污染光纖，并保持點膠處呈錐形平滑過渡，最后放入烘箱80°C固化I小吋。如果按照圖2結(jié)構(gòu)的金屬化光纖區(qū)域保護處理的第二種方式執(zhí)行，可不用點環(huán)氧膠。
[0031]步驟2:光纖金屬化:采用化學方法在已剝除涂覆層的裸纖位置選擇性的鍍3-5 u m的鎳和0.1-0.2 u m的金，并保留長度適當?shù)哪┒送扛矊?，按照準直器要求的長度增加20%-50%，避免裝配過程損耗。
[0032]步驟3:套管焊接:若按照圖2結(jié)構(gòu)的金屬化光纖區(qū)域保護處理的第二種方式執(zhí)行，先將鍍金光纖穿入鍍金可伐套管，鍍金部分須伸出焊接點1_2_，以免傷及涂覆層，但不要超出鍍金可伐管ロ。穿入金錫或其它焊料的焊環(huán)，同時加入適量柱焊劑，進行加熱操作，使焊料完全融化后開始冷卻。然后在鍍金可伐套管兩端填充適量環(huán)氧膠保護光纖，防止外力彎曲折斷光纖。
[0033]步驟4:準直器制作:包括調(diào)膠、粘接球透鏡與光纖套管、光纖端面處理、光纖穿入毛細管、固化幾個步驟，具體如下:
[0034]調(diào)膠:將環(huán)氧膠按比例進行調(diào)配，并攪拌均勻；
[0035]粘接球透鏡與光纖套管:首先用酒精或異丙醇將套管和球透鏡清洗干凈，在透鏡圓柱部分外側(cè)和套管內(nèi)側(cè)同時凃適量環(huán)氧膠，膠層必須均勻，切勿將膠粘到透鏡斜面。然后按要求將透鏡推入光纖套管，存放待用；
[0036]光纖端面處理:用切割刀將光纖末端端面按要求切好；
[0037]將光纖穿入毛細管:在毛細管外均勻地涂ー層環(huán)氧膠，然后將毛細管推入套管，同時在尾部填充膠密封；
[0038]固化:將裝配好的準直器放入烘箱60°C烘烤兩個小時，最后取出按規(guī)范放置待用。
[0039]雖然本實用新型已經(jīng)詳細地示出并描述了相關(guān)的特定的實施例參考，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解，在不背離本實用新型的精神和范圍內(nèi)可以在形式上和細節(jié)上作出各種改變。這些改變都將納入本實用新型的權(quán)利要求所要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬化光纖準直器，包括光纖套管(11)、透鏡(12)、毛細管(13),其特征在于:所述透鏡(12)、毛細管(13)設(shè)置于光纖套管(11)內(nèi)，所述毛細管(13)里固定有光纖(14)，光纖(14)同透鏡(12)對應(yīng)耦合，光纖(14)露出光纖套管(11)且其上設(shè)置有經(jīng)金屬化處理形成金屬化膜層的金屬化光纖區(qū)域(15 )，光纖(14)同光纖套管(11)交界處填充有環(huán)氧樹脂(16)。
2.如權(quán)利要求1所述的ー種金屬化光纖準直器，其特征在于:所述金屬化膜層采用化學方法進行鍍膜而成，膜層由3-5 u m的鎳層和0.1-0.2 u m的金層組成。
3.如權(quán)利要求1所述的ー種金屬化光纖準直器，其特征在于:所述透鏡(12)具有插入光纖套管(11)內(nèi)孔的圓柱部和末端的透鏡球面，該透鏡(12)的光軸位于與光纖套管(11)外圍的中心偏心的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的ー種金屬化光纖準直器，其特征在于:所述金屬化光纖區(qū)域(15)與光纖(14)涂覆層之間的過渡區(qū)點有環(huán)氧膠(18)。
5.如權(quán)利要求1所述的ー種金屬化光纖準直器，其特征在于:所述金屬化光纖區(qū)域(15)上設(shè)置有外套管(17)，所述金屬化光纖區(qū)域(15)密封焊接于外套管(17)內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求5所述的ー種金屬化光纖準直器，其特征在于:所述外套管(17)采用鍍金可伐套管，鍍金可伐套管兩端設(shè)置有環(huán)氧膠保護處理。
【文檔編號】G02B6/32GK203396978SQ201320454896
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】段良濤, 林謙, 馬衛(wèi)東 申請人:武漢光迅科技股份有限公司