专利名称：光纤光栅金属化表面涂敷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种涂敷装置，特别用于光纤光栅表面金属的涂敷技术。
背景技术：
光纤光栅已成为光纤通信和光纤传感领域应用的重要光学器件。光纤光栅在光纤 通信和光纤传感领域应用时通常需要进行胶粘固定，或者在其表面金属化后进行焊接而使 其固定。现有的有机胶粘剂热稳定性差、热膨胀系数大、易老化、容易脱落，影响光纤光栅的 工作性能和长期可靠性。光纤光栅表面金属化后进行焊接固定或进行全金属化封装，即进 行无胶化固定与封装，是今后长期的发展方向。目前光纤光栅表面金属化涂敷金属层有两种方法，一是采用真空蒸镀法，这种方 法必须使用真空镀膜设备，而真空镀膜设备复杂、投资大、操作也不方便，并且在蒸镀过程 中可能在光纤光栅中形成内应力而影响光纤光栅的性能；另外一种是化学镀法，其也可以 实现光纤光栅表面金属化。若采用化学镀法使光纤光栅表面金属化，则在进行化学镀之前， 必须使用夹具将光纤光栅妥善固定，否则光纤光栅内会产生附加应力，导致光纤光栅的化 学参数发生改变而失去其应用价值。光纤光栅在金属化过程中除了要使用夹具外，还需使 用镀槽。关于专门用于光纤光栅的镀膜夹具，目前在公开文献中还未发现有相关的报导， 只有相近似的发明专利文献，如申请号为200620112074. 5的实用新型专利介绍了一种“条 形管芯镀膜夹具”，该条形管芯镀膜夹具中主要是提出在下底板和上盖板之间设置有管芯 定位板，让被夹持物通过管芯定位板固定，而管芯定位板起到固定的作用。但是，这种夹具 的固定性较差，容易发生松动，在使用中会使光纤内会产生附加应力，导致光栅的化学参数 发生改变而失去应用价值。除此外，由于光纤直径很小，在剥去表面有机保护层后非常容易 折断，如果不做特别保护，光纤的折断率是很高的。所以这种“条形管芯镀膜夹具”不适合 光纤光栅镀膜装置。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种光纤光栅表面涂敷金属层装置，它不仅 能自动控制镀槽的温度，而且夹具结构简单、制作方便、操作容易、能够多次重复使用。为解决上述技术问题，本实用新型光纤光栅表面涂敷金属层装置包括夹具装置、 镀槽装置、水浴锅装置、温度控制系统装置。其中夹具装置包括不锈钢底座9、不锈钢支架 10、刻有若干沟槽的压条12和柔性塑料套管2。两个不锈钢支架10固定在不锈钢底座9上， 刻有若干沟槽的压条12用螺钉与固定支架10连接，在固定支架10和刻有若干沟槽的压条 12之间有保护光纤3的柔性塑料保护套管2。柔性塑料保护套管2地一端伸出镀液液面。 使用柔性塑料保护套管2地目的是，只让光纤光栅4这一段被金属化，同时避免光纤光栅被 夹具夹断。其中镀槽装置时一个比夹具略大的容器，镀液就在镀槽内。其中水浴锅装置用 来装镀槽1和水，在水浴锅6内还有个多孔板11，用来支撑镀槽1，同时它又不阻断水在水浴锅6里的自由运动。镀槽1是整体活动的，当水的温度达到设定的值时，连带着光纤光栅 夹具的镀槽1放入水浴锅6。它避免了光纤光栅随着水一块被加热，保证了光纤光栅的物理 性能没有发生变化，最大程度的保护了光纤光栅。其中温度控制系统装置包括热电偶5、加 热器8、温度控制器7。它的作用是使水加温至设定值，并使它保持在此温度不变，从而使镀 槽1内的镀液温度保持恒定，最终保证镀层金属厚度均勻，性能稳定。在镀膜前，先将夹具和镀槽在70 %的硝酸中浸泡30min，目的是使夹具和镀槽表 面生成一层钝化膜，可以避免酸性镀液腐蚀和污染镀液。本实用新型结构简单、制作方便、操作容易、成本低。非常适合在光纤光栅表面涂 敷金属层。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是光纤光栅表面金属化工业生产装置结构示意图。1.镀槽2.柔性塑料保护套管3.光纤4.光纤光栅5.热电耦6.水浴锅7.温 度控制器8.加热器9.底座10.支架11.多孔板12.刻有若干沟槽的压条
具体实施方案首先，在镀膜前，先将夹具和镀槽在70%的硝酸中浸泡30min，目的是使夹具和镀 槽表面生成一层钝化膜，可以避免酸性镀液腐蚀和污染镀液。然后将经过处理过的若干根 光纤光栅轻轻地穿在夹具上地柔性塑料保护套管2中，之后压紧刻有若干沟槽的压条12， 使光纤光栅4固定在柔性塑料保护套管2中，固定之前应使光纤光栅4处于拉应力状态，柔 性塑料保护套管2地一端伸出镀液液面。使用柔性塑料保护套管2地目的是，只让光纤光 栅4这一段被金属化，同时避免光纤光栅4被夹具夹断。在水浴锅6中温度控制器一端控 制加热器8，另一端与热电耦5相连。先将水浴锅6盛满水，再调节温度至给定值后加热，当 温度达到给定值时，将固定有光纤光栅的夹具置于镀槽1内，即可以化学镀镍或者化学镀 其他金属，按照适当地工艺进行化学镀，从而使光纤光栅4表面金属化。整个镀膜过程，通 过温度控制系统使镀液的温度都保持恒定。如果采用镀槽内放置多个夹具，同时水浴锅内放置多个镀槽的方法可同时镀许多 根光纤光栅，大大提高了镀膜效率。同时本实用新型装置中的夹具装置和镀槽装置是整体可以活动的。毫无疑问，本实用新型光纤光栅表面涂敷金属层装置中的水浴锅6中的液体可以 是水，也可以是其他液体，如油等。
权利要求一种用于光纤光栅金属化表面涂敷装置，其特征在于该装置包括夹具装置、镀槽装置、水浴锅装置、温度控制系统装置；其中夹具装置包括不锈钢底座(9)、不锈钢支架(10)、刻有若干沟槽的压条(12)和柔性塑料套管(2)，不锈钢支架(10)固定在不锈钢底座(9)上，刻有若干沟槽的压条(12)与不锈钢支架(10)连接，在不锈钢支架(10)和刻有若干沟槽压条(12)之间有保护光纤(3)的柔性塑料保护套管(2)；温度控制系统装置包括热电偶(5)、、温度控制器(7)、加热器(8)。
2.按照权利要求1所述的光纤光栅金属化表面涂敷装置，其特征在于所述的夹具装 置是整体可以移动的。
3.按照权利要求1所述的光纤光栅金属化表面涂敷装置，其特征在于所述的镀槽装 置是整体可以移动的。
4.按照权利要求1所述的光纤光栅金属化表面涂敷装置，其特征在于所述的水浴锅 装置中有个多孔板(11)。
专利摘要本实用新型公开了一种光纤光栅金属化表面涂敷装置，包括夹具装置、镀槽装置、水浴锅装置、温度控制系统装置。夹具装置包括不锈钢底座9、不锈钢支架10、刻有若干沟槽的压条12和柔性塑料套管2，不锈钢支架10固定在不锈钢底座9上，刻有若干沟槽的压条12与不锈钢支架10连接，在不锈钢支架10和刻有若干沟槽压条12之间有保护光纤3的柔性塑料保护套管2；温度控制系统装置包括热电偶5、温度控制器7、加热器8，其中夹具装置、镀槽装置都是整体可以活动的。本实用新型中的镀液温度能保持恒定，涂敷金属层厚度均匀，性能好，同时该装置具有结构简单、制作方便、操作容易、能够多次重复使用的特点。
文档编号G02B1/10GK201622358SQ20092028953
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者余海湖, 李小甫, 黄华 申请人:武汉理工大学