CN103014649A - 光纤镀膜工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤镀膜工艺，该工艺通过采用成本低廉的硅材质固定板实现对光纤的夹持，以及用锡箔或铝箔对光纤上不需要镀膜的区域进行保护，最终使得原来非光纤镀膜用的普通光学镀膜机可以用作为光纤镀膜；本发明的有益技术效果是：使普通光学镀膜机即可完成对光纤的部分镀膜处理，无需购置高成本的特殊夹具和专用精密光纤镀膜设备，降低了生产成本，固定板采用硅材料制作，价格低廉可重复使用，操作简便、易行。

Description

光纤镀膜工艺

技术领域

    本发明涉及一种光纤镀膜技术，尤其涉及一种光纤镀膜工艺。

背景技术

随着光纤耦合、光信号传输、光纤传感等诸多领域的快速发展，光纤用量快速增长的同时如何有效减少光纤接头损耗、提高耦合效率等问题也应运而生；某些信号探测或传输应用需要光纤具有一定的光反射能力，为了使光纤具备光反射能力，常规的作法是在光纤表面镀膜；针对镀膜工艺，业界展开了多年研究，目前的镀膜手段主要包括：1、采用特殊夹具和专用精密光纤镀膜设备进行镀膜；2、光纤化学镀；3、溶液提拉法等。其中，第1项所述方法中，其特殊夹具和专用精密光纤镀膜设备的价格很高，成本巨大，且特殊夹具较为精密，不易清洗，容易损坏；化学镀和溶液提拉法需要专用设备，受制于膜层种类，所能镀制膜层种类单一且镀膜过程繁琐，不易做到膜层厚度精确控制，且加工效率很低，难以满足大批量生产的要求。

现有的普通光学镀膜机，其镀膜种类较多，设备成本较低，操作简单，但由于缺少相应的夹具，并不能将其直接用于对光纤进行镀膜，尤其是用于对光纤进行部分镀膜。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种光纤镀膜工艺，包括如下步骤：1）在硅材质的结构体表面设置光纤槽，光纤槽形状与光纤外形匹配；所述硅材质的结构体形成固定板；

2）将光纤上需要镀膜的区段范围内的光纤包层剥掉，得到由裸芯段和包层段组成的光纤；

3）将光纤上的包层段设置于固定板上的光纤槽内，裸芯段裸露在固定板外；在光纤槽中充注正性光刻胶，用压板将光纤槽的开口处封闭；

4）将由光纤、固定板和压板三者所形成的结构体置于烘箱内进行烘烤，待正性光刻胶固结后，光纤、固定板和压板三者即被正性光刻胶粘结在一起形成整体结构；

5）用锡箔或铝箔将裸露在固定板外的包层段全部包裹，裹覆在包层段外的锡箔或铝箔即形成包裹层；锡箔或铝箔的塑性均较强，且为容易获取的材料，用其作为包裹层，不仅操作简便，而且可使包裹层紧贴在包层段表面。

6）对包裹层和裸芯段表面进行清洗，去除粘附在表面的杂质微粒；

7）将固定板装夹在普通压针式夹具上，采用普通光学镀膜机在裸芯段表面镀制所需膜层；

8）镀膜操作结束后，用丙酮溶液除去正性光刻胶，拆下固定板和压板，撕下包裹层，取出光纤备用。

现有技术中，之所以不能直接采用普通光学镀膜机对光纤进行部分镀膜，其根本原因是：在镀膜过程中没有专门的夹具来对光纤进行夹持，同时，也没有相应的装置可以对不需要镀膜的包层段进行保护；采用前述工艺后，解决了采用普通光学镀膜机镀膜时的光纤夹持问题，以及对光纤上不需要镀膜部分的保护问题：通过将光纤固定在硅材质的固定板上，用普通光学镀膜机自带的压针式夹具将固定板夹持住即可；采用前述工艺后，厂家无需再购置价格高昂的精密光纤镀膜设备和特殊镀膜夹具，由普通光学镀膜机即可在光纤上镀出多种种类的膜层，硅材质的固定板成本低廉，且可清洗后重复使用，避免了特殊镀膜夹具价格高、难于清洗、易损耗的问题。

将光纤包层剥掉的手段可采用如下优选工艺：步骤2）中采用热剥钳将光纤包层剥掉。

步骤6）中，对包裹层和裸芯段表面进行清洗时可采用如下优选方案：对包裹层表面进行清洗时，采用烘烤手段除去包裹层表面附着的水；对裸芯段表面进行清洗时，先用酒精将裸芯段表面擦拭干净，然后用氮气枪吹干，然后采用低能离子束清洗设备对裸芯段表面进行清洗。

所述光纤槽的结构可采用如下优选方案：所述光纤槽的横截面为V形。

将本发明的方案应用于批量化生产时，还可采用如下优选方案：所述光纤槽为多个，多个光纤槽平行地设置于固定板上，多根光纤一一对应地设置在多个光纤槽中。

用于批量化生产时，由于光纤为柔性的，需要避免使光纤之间发生接触、影响镀膜质量：所述多根光纤，其裸芯段的长度满足：多根光纤上的裸芯段互不接触。

所述压板的材质可采用如下优选方案：所述压板为玻璃片或硅材质的板状结构体。

本发明的有益技术效果为：使普通光学镀膜机即可完成对光纤的部分镀膜处理，无需购置高成本的特殊夹具和专用精密光纤镀膜设备，降低了生产成本，固定板采用硅材料制作，价格低廉可重复使用，操作简便、易行。

附图说明

    图1、本发明的光纤、固定板和压板三者的结构关系示意图；镀膜时，图中固定板右侧的包层段需要用包裹层包裹，为了保证包裹的密封性，还可使包裹层将固定板也部分包裹。

具体实施方式

一种光纤镀膜工艺，包括如下步骤：1）在硅材质的结构体表面设置光纤槽，光纤槽形状与光纤外形匹配；所述硅材质的结构体形成固定板3；

2）将光纤上需要镀膜的区段范围内的光纤包层剥掉，得到由裸芯段1-1和包层段1-2组成的光纤；

3）将光纤上的包层段1-2设置于固定板3上的光纤槽内，裸芯段1-1裸露在固定板3外；在光纤槽中充注正性光刻胶，用压板将光纤槽的开口处封闭（当然，在正性光刻胶还未固结之前，需要采用相应的固定夹具来将固定板3和压板2夹紧，以防止松脱）；

4）将由光纤、固定板3和压板2三者所形成的结构体置于烘箱内进行烘烤，待正性光刻胶固结后，光纤、固定板3和压板2三者即被正性光刻胶粘结在一起形成整体结构；

5）用锡箔或铝箔将裸露在固定板3外的包层段1-2全部包裹，裹覆在包层段1-2外的锡箔或铝箔即形成包裹层2；

6）对包裹层和裸芯段1-1表面进行清洗，去除粘附在表面的杂质微粒；

7）将固定板3装夹在普通压针式夹具上，采用普通光学镀膜机在裸芯段1-1表面镀制所需膜层；

8）镀膜操作结束后，用丙酮溶液除去正性光刻胶，拆下固定板3和压板3，撕下包裹层，取出光纤备用。

进一步地，步骤2）中采用热剥钳将光纤包层剥掉。

进一步地，步骤6）中，对包裹层表面进行清洗时，采用烘烤手段除去包裹层表面附着的水；对裸芯段1-1表面进行清洗时，先用酒精将裸芯段1-1表面擦拭干净，然后用氮气枪吹干，然后采用低能离子束清洗设备对裸芯段1-1表面进行清洗。

进一步地，所述光纤槽的横截面为V形。

进一步地，所述光纤槽为多个，多个光纤槽平行地设置于固定板3上，多根光纤一一对应地设置在多个光纤槽中。

进一步地，所述多根光纤，其裸芯段1-1的长度满足：多根光纤上的裸芯段1-1互不接触。

进一步地，所述压板3为玻璃片或硅材质的板状结构体。

其中，将光纤包层剥掉的工艺除了可采用本发明所述的热剥钳外，还可采用其他现有工艺实现；本发明中所述烘烤、清洗工艺也均可采用常规工艺实现。

另外，当光纤固定在固定板上后，如果光纤较长，则包层段1-2仍然有相当一部分裸露在固定板外，此时可先将光纤盘绕成团，再用锡箔或铝箔将光纤包裹。

所述普通光学镀膜机可进行真空镀或气相镀，在裸芯段1-1上镀制各种不同种类的介质膜或金属膜，以实现增透或反射，其基本工艺步骤和参数均采用现有技术中的常规手段即可。

Claims (7)

1.一种光纤镀膜工艺，其特征在于：包括如下步骤：1）在硅材质的结构体表面设置光纤槽，光纤槽形状与光纤外形匹配；所述硅材质的结构体形成固定板（3）；

2）将光纤上需要镀膜的区段范围内的光纤包层剥掉，得到由裸芯段（1-1）和包层段（1-2）组成的光纤；

3）将光纤上的包层段（1-2）设置于固定板（3）上的光纤槽内，裸芯段（1-1）裸露在固定板（3）外；在光纤槽中充注正性光刻胶，用压板将光纤槽的开口处封闭；

4）将由光纤、固定板（3）和压板（2）三者所形成的结构体置于烘箱内进行烘烤，待正性光刻胶固结后，光纤、固定板（3）和压板（2）三者即被正性光刻胶粘结在一起形成整体结构；

5）用锡箔或铝箔将裸露在固定板（3）外的包层段（1-2）全部包裹，裹覆在包层段（1-2）外的锡箔或铝箔即形成包裹层；

6）对包裹层和裸芯段（1-1）表面进行清洗，去除粘附在表面的杂质微粒；

7）将固定板（3）装夹在普通压针式夹具上，采用普通光学镀膜机在裸芯段（1-1）表面镀制所需膜层；

8）镀膜操作结束后，用丙酮溶液除去正性光刻胶，拆下固定板（3）和压板（3），撕下包裹层，取出光纤备用。

2.根据权利要求1所述的光纤镀膜工艺，其特征在于：步骤2）中采用热剥钳将光纤包层剥掉。

3.根据权利要求1所述的光纤镀膜工艺，其特征在于：步骤6）中，对包裹层表面进行清洗时，采用烘烤手段除去包裹层表面附着的水；对裸芯段（1-1）表面进行清洗时，先用酒精将裸芯段（1-1）表面擦拭干净，然后用氮气枪吹干，然后采用低能离子束清洗设备对裸芯段（1-1）表面进行清洗。

4.根据权利要求1所述的光纤镀膜工艺，其特征在于：所述光纤槽的横截面为V形。

5.根据权利要求1所述的光纤镀膜工艺，其特征在于：所述光纤槽为多个，多个光纤槽平行地设置于固定板（3）上，多根光纤一一对应地设置在多个光纤槽中。

6.根据权利要求5所述的光纤镀膜工艺，其特征在于：所述多根光纤，其裸芯段（1-1）的长度满足：多根光纤上的裸芯段（1-1）互不接触。

7.根据权利要求1所述的光纤镀膜工艺，其特征在于：所述压板（3）为玻璃片或硅材质的板状结构体。

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