专利名称：一种保偏光纤耦合器的封装工艺方法
技术领域：
本发明涉及光纤传感技术，尤 其涉及一种保偏光纤耦合器的封装工艺方法。
背景技术：
保偏光纤耦合器是各种干涉型光纤传感器和相干通信的关键器件，是光纤陀螺的 核心部件之一，广泛应用于陆地战车、各种舰船、各种飞行武器以及战略战术武器的惯性导 航及姿态控制中。保偏光纤耦合器的制备方法是基于光的耦合理论，为了实现光能量在两根或多根 光纤纤芯之间的相互耦合，耦合区一般通过熔融拉锥工艺，使两根或多根光纤纤芯尽量接 近，靠近的距离由需要的分光比决定。通过熔融拉锥技术使两根或多根光纤最终合为一个 整体，纤芯非常接近。由于熔锥区部分为裸光纤，十分脆弱，因此实用化的保偏光纤耦合器 都有封装保护，对器件的性能参数加以固定。目前保偏光纤耦合器的封装工艺依然延续普通单模耦合器的封装工艺方法，将熔 融拉锥后的光纤放入保护套中，把固化树脂注入保护套内的空腔，并填满空腔；当树脂被固 化时，得到与光纤芯线结合为整体的耦合器。由于保偏光纤耦合器的重要参数一消光比，对 应力的变化非常敏感。因此采用这种封装工艺的保偏光纤耦合器在全温范围内(_45°C 700C )的消光比变化非常大，无法满足在温变环境中的使用要求。
发明内容
本发明提供一种保偏光纤耦合器的封装工艺方法，用以解决采用现有封装工艺的 保偏光纤耦合器在全温范围内的消光比变化非常大，无法满足在温变环境中的使用要求的 问题。本发明方法包括—种保偏光纤耦合器的封装工艺方法，包括步骤A、将熔融拉锥后的保偏光纤放入石英基板中；B、在保偏光纤涂层与石英基板接合处点上第一紫外固化胶，并采用紫外灯固化；C、在除熔锥区外的裸保偏光纤与石英基板的接合处点上第二紫外固化胶，并采用 紫外灯固化；D、将固化后的石英基板套入石英管中，在石英管两端的锥形区域处点上第一热固 化胶，并加热固化；E、将固化后的石英管套入不锈钢管中，在不锈钢管两端的锥形区域，以及不锈钢 管与石英管之间的缝隙处点上第二热固化胶，并加热固化。进一步地，所述石英基板为石英梯形基板或石英弧形基板。进一步地，所述第一紫外固化胶为固化后硬度D大于80的紫外固化胶。进一步地，所述第二紫外固化胶为固化后硬度D小于50的紫外固化胶。进一步地，所述第一热固化胶为固化后硬度D大于80，在150°C以上时固化速率小于1分钟的热固化胶。 进一步地，所述第二热固化胶为固化后硬度D小于50，在70°C以上时固化速率小 于2小时的热固化胶。本发明有益效果如下本发明采用多种固化胶对保偏光纤耦合器进行封装，并严格规定了各种固化胶所 作用的位置，采用该封装工艺方法，可以同时发挥不同性质封装用胶的优势，采用本发明 不但可以使封装后的保偏光纤耦合器具有良好的机械特性，而且可以使其在全温范围内 (_45°C 70°C )，偏振串音变化量小于3dB。
图1为本发明中保偏光纤耦合器的封装工艺方法的实现原理流程图；图2为本发明中封装保偏光纤耦合器时各种固化胶作用位置示意图；图3为本发明中封装后的保偏光纤耦合器的结构示意图。
具体实施例方式本发明提供了一种保偏光纤耦合器的封装工艺方法，可以用于封装各种工作波长 的保偏光纤耦合器和细径保偏光纤耦合器，采用该封装工艺方法，可以同时发挥不同性质 封装用胶的优势，使封装后的保偏光纤耦合器具有良好的环境和机械适应性。请参阅图1及图2，图1为本发明中保偏光纤耦合器的封装工艺方法的实现原理流 程图，图2为本发明中封装保偏光纤耦合器时各种固化胶作用位置示意图，本发明所述保 偏光纤耦合器的封装工艺方法主要包括如下步骤步骤S10、将熔融拉锥后的保偏光纤放入石英基板中；其中，石英基板为石英梯形基板或石英弧形基板。步骤S11、在图2中的区域1处点上第一紫外固化胶，并采用紫外灯固化；其中，区域1处为保偏光纤涂层与石英基板接合处；第一紫外固化胶为固化后硬 度D大于80的紫外固化胶。步骤S12、在图2中的区域2处点上第二紫外固化胶，并采用紫外灯固化；其中，区域2处为除熔锥区外的裸保偏光纤与石英基板的接合处；第二紫外固化 胶为固化后硬度D小于50的紫外固化胶。步骤S13、将固化后的石英基板套入石英管中，在图2中的区域3处点上第一热固 化胶，并加热固化；其中，区域3处为石英管两端的锥形区域处；第一热固化胶为固化后硬度D大于 80，在150°C以上时固化速率小于1分钟的热固化胶。步骤S14、将固化后的石英管套入不锈钢管中，在图2中的区域4处点上第二热固 化胶，并加热固化后，即可得到封装后的保偏光纤耦合器，封装后的保偏光纤耦合器的结构 如图3所示。其中，区域4处为不锈钢管两端的锥形区域，以及不锈钢管与石英管之间的缝隙 处；第二热固化胶为固化后硬度D小于50，在70°C以上时固化速率小于2小时的热固化胶。以下结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例一本实施例中采用的保偏光纤为涂覆层直径250 μ m的熊猫型保偏光纤；石英基板 采用石英梯形基板，其槽宽为0. 65mm，外径为1. 6mm，长度为27mm ；石英管内径为1. 7mm，夕卜 径为2. 3mm，长度为27mm ；不锈钢管的内径为2. 7mm，外径为3mm，长度为30mm。本实施例中 保偏光纤耦合器的封装工艺方法具体包括如下步骤步骤S20、将熔融拉锥后的保偏光纤放入石英梯形基板中。步骤S21、在保偏光纤涂层与石英基板接合处点上型号为EPO-TEK 0G115的紫外 固化胶，并采用紫外灯固化1分钟。步骤S22、在除熔锥区外的裸保偏光纤与石英基板的接合处点上型号为EPO-TEK 0G134的紫外固化胶，并采用紫外灯固化50秒。步骤S23、将固化后的石英梯形基板套入石英管中。步骤S24、在石英管两端的锥形区域处点上型号为EPO-TEK 0H105的热固化胶，并 在150°C下固化1分钟。步骤S25、将固化后的石英管套入不锈钢管中。步骤S26、在不锈钢管两端的锥形区域，以及不锈钢管与石英管之间的缝隙处点上 型号为MASTERSIL 151的热固化胶，并在70°C下固化2小时后，即可得到封装后的保偏光纤
華禹合器。实施例二 本实施例中采用的保偏光纤为涂覆层直径160 μ m的熊猫型保偏光纤，石英基板 采用石英梯形基板，其槽宽为0. 45mm，外径为1.4mm，长度为24mm ；石英管内径为1.5mm，夕卜 径为2. 1mm，长度为24mm ；不锈钢管的内径为2. 5mm，外径为2. 8mm，长度为26mm。本实施例中保偏光纤耦合器的封装工艺方法具体包括如下步骤步骤S30、将熔融拉锥后的保偏光纤放入石英梯形基板中。步骤S31、在保偏光纤涂层与石英基板接合处点上型号为EPO-TEK 0G142的紫外 固化胶，并采用紫外灯固化1. 5分钟。步骤S32、在除熔锥区外的裸保偏光纤与石英基板的接合处点上型号为EPO-TEK 0G127-4的紫外固化胶，并采用紫外灯固化40秒。步骤S33、将固化后的石英梯形基板套入石英管中。步骤S34、在石英管两端的锥形区域处点上型号为EPO-TEK 330的热固化胶，并在 150°C下固化1分钟。步骤S35、将固化后的石英管套入不锈钢管中。步骤S36、在不锈钢管两端的锥形区域，以及不锈钢管与石英管之间的缝隙处点上 型号为MASTERSIL 151的热固化胶，并在70°C下固化2小时后，即可得到封装后的保偏光纤
華禹合器。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种保偏光纤耦合器的封装工艺方法，其特征在于，包括步骤A、将熔融拉锥后的保偏光纤放入石英基板中；B、在保偏光纤涂层与石英基板接合处点上第一紫外固化胶，并采用紫外灯固化；C、在除熔锥区外的裸保偏光纤与石英基板的接合处点上第二紫外固化胶，并采用紫外 灯固化；D、将固化后的石英基板套入石英管中，在石英管两端的锥形区域处点上第一热固化 胶，并加热固化；E、将固化后的石英管套入不锈钢管中，在不锈钢管两端的锥形区域，以及不锈钢管与 石英管之间的缝隙处点上第二热固化胶，并加热固化。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石英基板为石英梯形基板或石英弧形基板。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一紫外固化胶为固化后硬度D大于 80的紫外固化胶。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二紫外固化胶为固化后硬度D小于 50的紫外固化胶。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一热固化胶为固化后硬度D大于80， 在150°C以上时固化速率小于1分钟的热固化胶。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二热固化胶为固化后硬度D小于50， 在70°C以上时固化速率小于2小时的热固化胶。
全文摘要
本发明公开了一种保偏光纤耦合器的封装工艺方法，用以解决采用现有封装工艺的保偏光纤耦合器在全温范围内的消光比变化非常大，无法满足在温变环境中的使用要求的问题。具体包括将熔融拉锥后的保偏光纤放入石英基板中；在保偏光纤涂层与石英基板接合处点上第一紫外固化胶，并采用紫外灯固化；在除熔锥区外的裸保偏光纤与石英基板的接合处点上第二紫外固化胶，并采用紫外灯固化；将固化后的石英基板套入石英管中，在石英管两端的锥形区域处点上第一热固化胶，并加热固化；将固化后的石英管套入不锈钢管中，在不锈钢管两端的锥形区域，以及不锈钢管与石英管之间的缝隙处点上第二热固化胶，并加热固化。
文档编号G02B6/255GK102053306SQ20101056997
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者刘军号, 刘铁根, 宁鼎, 庞璐, 李瑞辰 申请人:中国电子科技集团公司第四十六研究所