一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺。
【背景技术】
[0002]在制备光纤Bragg光栅的过程中，一般只除去光纤表面的保涂覆层，这将导致光纤的机械强度大大降低；在完成紫外线写入后，一般会采用涂上一层有机聚合物，通过上述工艺，可以有效的提高光纤及光栅的机械特性，但是常规的光纤Bragg光栅的封装方法所采用的包覆层多为聚氧树脂，在恶劣的环境下时间太久容易老化、蠕变，造成光纤发生相对位移，影响测量精度，同时常规封装的温度灵敏性较差，不适合在一些高精度的条件下使用。
[0003]国内也有很多专家学者对光纤光栅金属化进行了研究，光纤表面金属化工艺的实现，改变了光纤保护、粘结必须依靠胶粘剂的被动局面。针对光纤光栅表面金属化问题，李小甫等人于2005年从光纤光栅封装传感器的角度对光纤化学镀镍的技术进行了研究，但是没有给出界面的具体力学指标，也未见其将该技术用于光纤光栅传感器的实用报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，可以提高利用该光纤的传感器的温度灵敏度和应变灵敏度。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，包括以下步骤:
A、将光纤基体进行预处理，得到预处理件；
B、将所述预处理件置于镀液中进行化学镀；所述镀液配方含有:五水硫酸铜9?12g/L ;酒石酸钾钠15?20g/L ;次磷酸钠25 g/L?35g/L ;催化剂；氧化还原指示剂。
[0006]进一步地，所述预处理步骤为:去保护层、除油、粗化、热处理、敏化活化和热处理。
[0007]进一步地，所述预处理件在镀液中反应的温度为70 °C ~80°C。
[0008]进一步地，所述预处理步骤为去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0009]进一步地，所述催化剂为:硫酸镍I g/L?2g/L。
[0010]进一步地，所述氧化还原指示剂为:2，2’ -联P比啶0.3 g/L?0.5g/L。
[0011]本发明的有益效果为:
本发明采取活化敏化一步法，是典型的无钯工艺，以次磷酸钠为还原剂，辅助以添加剂代替甲醛工艺，可节约成本，减少污染。
[0012]本发明通过化学镀铜的方式使光纤表面金属化，提高了光纤的温度灵敏度和应变灵敏度。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于【具体实施方式】的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0014]实施例1:
一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，步骤如下:
A、对光纤表面进行去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0015]B、将经过预处理后的光纤基体置于温度为76°的镀液中进行充分反应；镀液配方为:五水硫酸铜12g/L ;酒石酸钾钠20 g/L ;次磷酸钠35g/L ;硫酸镍2 g/L ;2，2’ -联吡啶 0.5 g/L ο
[0016]实施例2:
一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，步骤如下:
A、对光纤表面进行去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0017]B、将经过预处理后的光纤基体置于温度为76°的镀液中进行充分反应；镀液配方为:五水硫酸铜9g/L ;酒石酸钾钠15g/L ;次磷酸钠25g/L ;硫酸镍lg/L ;2，2’ -联R比啶0.3g/L0
[0018]实施例3:
一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，步骤如下:
A、对光纤表面进行去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0019]B、将经过预处理后的光纤基体置于温度为76°的镀液中进行充分反应；镀液配方为:五水硫酸铜llg/L ;酒石酸钾钠18g/L ;次磷酸钠31g/L ;硫酸镍1.5g/L ;2，2’ -联P比啶 0.4g/L0
[0020]实施例4:
一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，步骤如下:
A、对光纤表面进行去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0021]B、将经过预处理后的光纤基体置于温度为76°的镀液中进行充分反应；镀液配方为:五水硫酸铜12g/L ;甲醛20 g/L ;硫酸镍2 g/L ;酒石酸钾钠20 g/L ;2，2’ -联吡啶0.5 g/L。
[0022]实施例5:
一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，步骤如下:
A、对光纤表面进行去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0023]B、将经过预处理后的光纤基体置于温度为76°的镀液中进行充分反应；镀液配方为:五水硫酸铜12g/L ;二羟乙酸20 g/L ;硫酸镍2 g/L ;酒石酸钾钠20 g/L ;2，2，-联吡啶 0.5 g/L ο
[0024]实施例6:
一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，步骤如下:
A、对光纤表面进行去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0025]B、将经过预处理后的光纤基体置于温度为76°的镀液中进行充分反应；镀液配方为:五水硫酸铜12g/L; 二甲胺基20 g/L;硫酸镍2 g/L;酒石酸钾钠20 g/L ;2，2’-联吡啶 0.5 g/L ο
[0026]实施例7:
一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，步骤如下:
A、对光纤表面进行去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0027]B、将经过预处理后的光纤基体置于温度为76°的镀液中进行充分反应；镀液配方为:五水硫酸铜12g/L ;次磷酸钠31g/L ;硫酸镍2 g/L ;葡萄糖酸钠20g/L ;2，2’ -联吡啶0.5 g/L。
[0028]实施例8:
一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，步骤如下:
A、对光纤表面进行去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。
[0029]B、将经过预处理后的光纤基体置于温度为80°的镀液中进行充分反应；镀液配方为:五水硫酸铜12g/L ;次磷酸钠31g/L ;硫酸镍2 g/L ;2，2’ -联吡啶0.5 g/L。
[0030]
通过实施例1~实施例7工艺对光纤金属化后，通过镀层性能检测，观察镀层的光洁性，通过热震法检测镀层结合力，试验证明所得镀铜层性能良好，通过热震法检测镀层结合力，试验证明所得镀铜层性能良好。通过实施例8工艺对光纤金属化后检测，其镀铜层性能明显低于通过实施例1~实施例7工艺对光纤金属化封装后的传感器。
[0031]通过光谱分析仪检测对比，通过实施例1~实施例7工艺对光纤金属化封装后的传感器的温度灵敏度和应变灵敏度均高于裸光纤封装的传感器的温度灵敏度和应变灵敏度。并且，通过实施例4-实施例8工艺对光纤金属化封装后的传感器的温度灵敏度和应变灵敏度明显低于通过实施例1~实施例3工艺对光纤金属化封装后的传感器的温度灵敏度和应变灵敏度。
【主权项】
1.一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，其特征在于，包括以下步骤: A、将光纤基体进行预处理，得到预处理件； B、将所述预处理件置于镀液中进行化学镀；所述镀液配方含有:五水硫酸铜9?12g/L ;酒石酸钾钠15?20g/L ;次磷酸钠25 g/L?35g/L ;催化剂；氧化还原指示剂。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述预处理步骤为:去保护层、除油、粗化、热处理、敏化活化和热处理。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述预处理件在镀液中反应的温度为70 0C ?80 cC ο4.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述预处理步骤为去保护层一水洗一除油一水洗一粗化一水洗一热处理一敏化活化I步法一水洗一热处理。5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述催化剂为:硫酸镍Ig/L?2g/L。6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述氧化还原指示剂为:2，2’-联吡啶0.3g/L ?0.5g/L。
【专利摘要】本发明公开了一种用于光纤光栅传感器的光纤表面化学镀工艺，包括以下步骤：A、将光纤基体进行预处理，得到预处理件；B、将所述预处理件置于镀液中进行化学镀；所述镀液配方含有：五水硫酸铜9～12g/L；酒石酸钾钠15～20g/L；次磷酸钠25g/L～35g/L；催化剂；氧化还原指示剂。本发明通过化学镀铜的方式使光纤表面金属化，提高了光纤的温度灵敏度和应变灵敏度。
【IPC分类】C23C18/18, C23C18/38
【公开号】CN105039941
【申请号】CN201510513638
【发明人】钟良, 冷雪来, 刘传慧
【申请人】西南科技大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月20日