一种金属化封装高可靠性的光纤分路器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种金属化封装高可靠性的光纤分路器，结构为在光纤中部采用平行熔融拉锥将光纤中部拉锥成光纤熔融锥区，且将光纤熔融锥区两端用环氧树脂胶封装在石英基板内，石英基板外套有一层热缩管，所述光纤熔融锥区封装在热缩管后，放置在充满吸潮粉末的镀镍钢管内；石英基板两端光纤上分别涂有镀镍金属层，再分别套上橡胶垫、金属凹形堵头；涂有镀镍金属层的光纤与金属凹形堵头中间采用金属焊料封装固定并用硅胶与镀镍钢管密封成整体。本发明通过镀镍钢管内部填充吸潮粉末，尾纤封装采用金属化光纤层、金属凹形堵头和镀镍钢管三者金属焊料封装，实现金属化密封，使光纤分路器的结构具备非常好的抗压性能、密封性能以及抗振动性能。
【专利说明】
一种金属化封装高可靠性的光纤分路器
技术领域
[0001]本发明涉及光纤分路器，尤其涉及一种金属化高可靠性能的光纤分路器。
【背景技术】
[0002]随着国际军事格局的复杂化，我国海防需要更先进有效的探测装备，而光纤水听器作为一种目前最前沿的军事监测器件，目前以列入国家重点研究项目。水听器作为水下声波的接收设备是水声学最重要的声学测量仪器。光纤水听器是基于光纤、光电子技术的一种新型水听器，具有灵敏度高、频带响应宽、抗电磁干扰、耐恶劣环境、结构轻巧、易于遥测和构成大规模阵列等特点。而光纤水听器组阵用到数量最多且最为核心的器件就是光纤分路器。因此研究优质的光纤分路器对我国国防建设有尤为重要。
[0003]光纤分路器是最重要的光无源器件之一，广泛用于光通信、光检测和光纤传感技术等领域，它使光纤中传输的光信号在熔融耦合区发生耦合，并对光信号进行光功率或者波长分配的器件。目前市场上，利用熔融拉锥技术制备光纤分路器是主流制造技术。目前熔融拉锥工艺制作出来的光纤分路器具有附加损耗低、方向性好、制作方法简单等特点，但决定器件长期可靠稳定性的却在于封装，市场上很多厂家出售的分路器在使用一段时间后，若封装稳定度不够，在外界环境或外力的作用下，很容易出现失效情况，因此解决光纤分路器的高稳定性封装显得尤为重要。尤其是需要用于海洋声压监测的光纤水听器中的光纤分路器。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种金属化封装高可靠性的光纤分路器，本发明的光纤分路器具备非常好的抗压性能、密封性能以及抗振动性能，能长期在恶劣的温湿度变化环境中使用，尤其可用于海面湿气重，海底压强较大的海洋监测环境中。
[0005]本发明采取以下技术方案来实现的:
[0006]—种金属化封装高可靠性的光纤分路器，包括光纤、石英基板、热缩管、镀镍钢管，其特征在于:在光纤中部采用平行熔融拉锥将光纤中部拉锥成光纤熔融锥区，且将光纤熔融锥区两端用环氧树脂胶封装在石英基板内，石英基板外套有一层热缩管，所述光纤熔融锥区封装在热缩管后，放置在充满吸潮粉末的镀镍钢管内；石英基板两端光纤上分别涂有镀镍金属层，再分别套上橡胶垫、金属凹形堵头;涂有镀镍金属层的光纤与金属凹形堵头中间采用金属焊料封装固定并用硅胶与镀镍钢管密封成整体。
[0007]所述石英基板为S12材料制成。
[0008]所述的热缩管采用塑料制成。
[0009]所述吸潮粉末为一种硅铝酸盐多微孔晶体。
[0010]所述橡胶垫为硅橡胶材质。
[0011 ]所述金属凹形堵头表面有镀镍层。
[0012]所述镀镍钢管内壁有镀镍层。
[0013]本发明产生的有益效果是:本发明通过镀镍钢管内部填充吸潮粉末，尾纤封装采用金属化光纤层、金属凹形堵头和镀镍钢管三者金属焊料封装，实现金属化密封，使光纤分路器的结构具备非常好的抗压性能、密封性能以及抗振动性能，能长期在恶劣的温湿度变化环境中使用，尤其可用于海面湿气重，海底压强较大的海洋监测环境中，避免了传统光纤分路器主要靠胶体进行封装，而普通胶体在受到外界温湿度变化、外力的作用下，长期可能发生胶体蠕动或变性等现象，使器件的可靠性较差，最终带来的器件光学指标不稳定，进而影响整个光路系统。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用与限定本发明。
[0015]如图1所示，本发明实施例为高可靠性能的光纤分路器，包括光纤、石英基板2、热缩管4、镀镍钢管6，其特征在于:在光纤中部采用平行熔融拉锥将光纤中部拉锥成光纤熔融锥区I，且将光纤熔融锥区I两端用环氧树脂胶3封装在石英基板2内，石英基板2外套有一层热缩管4，所述光纤熔融锥区I封装在热缩管4后，放置在充满吸潮粉末5的镀镍钢管6内；石英基板2两端光纤上分别涂有镀镍金属层8，再分别套上橡胶垫7、金属凹形堵头9;涂有镀镍金属层8的光纤与金属凹形堵头9中间采用金属焊料10封装固定并用硅胶11与镀镍钢管6密封成整体。
[0016]吸潮粉末5可以吸收镀镍钢管6内部的湿气，保证光纤熔融锥区I不受湿气影响而发生光学性能变化，另一方面对器件的核心部位的抗振动性能有了极大的提高。器件两端的尾纤，即石英基板2外两侧的尾纤有6mm镀镍金属层8，是采用常规化学方法对光纤进行金属镀镍处理，用于实现金属化焊接。两端尾纤套有橡胶垫7，主要是对尾纤进行缓冲保护。两端尾纤套有镀镍金属凹形堵头9，其主要用于实现金属密封。采用金属焊料10填充金属凹形堵头9，实现了整个器件的完整金属密封，此密封方法可以完全保证器件在温湿度变化和外力变化条件下的可靠性能。最后采用硅胶11在器件两端镀镍钢管6进行最后一道密封。
[0017]所述石英基板2为S12材料制成。所述的热缩管4采用塑料制成。所述吸潮粉末为一种硅铝酸盐多微孔晶体。所述橡胶垫7为硅橡胶材质。所述金属凹形堵头9表面有镀镍层。所述镀镍钢管6内壁有镀镍层。综上，本发明的封装采用金属密封，不同于传统封装中的胶体密封，能承受较大的压力和抗震冲击，由于密封性能佳，同时也保证了器件耐受环境温湿度变化的能力。
【主权项】
1.一种金属化封装高可靠性的光纤分路器，包括光纤、石英基板、热缩管、镀镍钢管，其特征在于:在光纤中部采用平行熔融拉锥将光纤中部拉锥成光纤熔融锥区，且将光纤熔融锥区两端用环氧树脂胶封装在石英基板内，石英基板外套有一层热缩管，所述光纤熔融锥区封装在热缩管后，放置在充满吸潮粉末的镀镍钢管内；石英基板两端光纤上分别涂有镀镍金属层，再分别套上橡胶垫、金属凹形堵头;涂有镀镍金属层的光纤与金属凹形堵头中间采用金属焊料封装固定并用硅胶与镀镍钢管密封成整体。2.根据权利要求1所述的金属化封装高可靠性的光纤分路器，其特征在于:所述石英基板为S12材料制成。3.根据权利要求1所述的金属化封装高可靠性的光纤分路器，其特征在于:所述的热缩管采用塑料制成。4.根据权利要求1所述的金属化封装高可靠性的光纤分路器，其特征在于:所述吸潮粉末为一种硅铝酸盐多微孔晶体。5.根据权利要求1所述的金属化封装高可靠性的光纤分路器，其特征在于:所述橡胶垫为硅橡胶材质。6.根据权利要求1所述的金属化封装高可靠性的光纤分路器，其特征在于:所述金属凹形堵头表面有镀镍层。7.根据权利要求1所述的金属化封装高可靠性的光纤分路器，其特征在于:所述镀镍钢管内壁有镀镍层。
【文档编号】G02B6/255GK106019479SQ201610539641
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】靳湧涛, 申和平, 张海兵
【申请人】武汉普惠海洋光电技术有限公司, 北京神州普惠科技股份有限公司