CN1393709A

CN1393709A - 光纤器件防湿密封方法

Info

Publication number: CN1393709A
Application number: CN 01113499
Authority: CN
Inventors: 陈祖培; 陈烨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-01-29

Abstract

一种光纤器件的防湿密封方法，包括下列步骤：据光纤器件防湿密封的结构要求，将光纤器件放入一具有封口的密封盒内，用弹性材料将光纤器件固定在该密封盒的中心位置；将光纤器件尾纤理顺，并在每根尾纤的适当部位剥去包皮；利用密封片的光纤套孔将每根尾纤的去包皮部位套住，然后将密封片装入密封盒的封口中；其缝隙用刚性密封材料填满；最后用硅弹性胶封口。

Description

光纤器件防湿密封方法

本发明与光纤器件有关，特别是一种光纤器件防湿密封方法，用于主动或被动光纤器件的封装。

光纤器件大都含有一个或多个光学材料/空气介质的介面，该介面上的任何水份的吸附都会引起器件特性参数的长期缓慢漂移。

例如光纤滤光器和波分复用器中通光波段中心波长、光纤开关和光隔离器器件中插入损耗等参数都对湿度十分敏感，特别是高密度波分复用器相邻通道的中心波长十分靠近，中心波长的任何微小漂移，都会导致隔离度下降和插入损耗增加，乃至完全不能工作。因此，人们在光纤器件的防湿封装方面进行了大量的研究，以往的技术有传统的环氧树脂密封技术、陶瓷焊接和金属焊接等技术，由于环氧树脂大分子的间隔很大，氢分子H2以至水分子(H2O)很容易透过环氧树脂而进入被密封的空间，因此，这种技术对于某些防湿要求不太高的器件密封有用，而对于窄带光纤滤光器和高密度波分复用器就很难达到实用要求，陶瓷焊接和金属焊接密封技术可以克服以上缺点，但由于焊接过程在高温下进行，因而产生应力，而且工艺过程也相对复杂，制造成本较高。

本发明的目的就是为了克服上述已有技术的不足，提供一种光纤器件防湿密封方法，该方法具有成本低、操作工艺简易、防湿效果好的优点。

本发明光纤器件防湿密封方法的基本点是，既不仅采用环氧树脂密封，也不采用金属焊接密封技术，而是采用密封盒、密封片和密封胶相结合的方法，具有地说：

该方法包括下列步骤：

①根据光纤器件防湿密封的结构要求，将光纤器件放入一相应的具有封口的密封盒内，用弹性材料将光纤器件固定在该密封盒的中心位置；

②将光纤器件尾纤理顺，并在每根尾纤的适当部位剥去包皮；

③利用密封片的光纤套孔将每根尾纤的去包皮部位套住，然后将密封片装入密封盒的封口中固定；

④尾纤去包皮部位与密封片的光纤套孔之间的缝隙和密封片与密封盒之间的缝隙用刚性密封材料填满；

⑤最后用硅弹性胶封口，以保护尾纤，形成具有单层防湿密封结构。

该方法还包括下列步骤：

⑥将具有单层防湿密封结构的光纤器件放入一较大的第二密封盒内，用弹性材料将其固定在该第二密封盒的中心位置；

⑦将光纤器件尾纤理顺，并在每根尾纤的适当部位剥去包皮；

⑧利用密封片的光纤套孔将每根尾纤的第二去包皮部位套住，然后将第二密封片装入第二密封盒的封口中固定；

⑨尾纤第二去包皮部位与第二密封片光纤套孔之间的缝隙和第二密封片与第二密封盒之间的缝隙用刚性密封材料填满；

⑩最后用硅弹性胶封口，以保护尾纤，即形成具有双层防湿密封结构。

所说的密封盒可由金属、陶瓷或石英材料制成。

所说的密封盒外形可为方形、长方形、圆筒形或其他形状，且其一端设为密封口，所说的密封盒外形也可以是方形、长方形、圆筒形或其他形状，且两端为密封口，以供密封片安置和光纤器件的尾纤出入。

所说的与密封盒密封口相匹配的密封片也相应地为方形、长方形或圆形或其他形状的片。

所说的刚性密封材料填充方法可以低熔点金属材料在高温下填满隙缝，也可以是胶在加热状态下或紫外辐照下固化填满隙缝。

所说的密封片是由一片或多片带小圆孔的填片叠合而成。

所说的密封片是由至少二片带相同U形槽的环形填片以不同的U形槽取向叠合而成。

所说的密封片是由至少两片相同的带一个或多个U形槽的填片相向叠合而成。

前面第③步“所说的利用密封片的光纤套孔将每根尾纤的去包皮部位套住”，其具体实施方法是：密封片具有一个或一个以上圆孔，将尾纤穿过该圆孔，用一光纤包裹体将尾纤去包皮部位包裹后将该包裹体和尾纤一起插入该圆孔中。

所说的光纤包裹体可以是由两个半截锥体构成，其中轴位置各设有可容置去包皮尾纤的半圆形通槽。

下面结合本发明实施例及其附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例1——单层防湿密封结构剖视示意图。

图2是本发明实施例2——双层防湿密封结构剖视示意图。

图3是圆形密封片结构之一示意图。

图4是图3AA剖视图。

图5是图3BB剖视图。

图6是本发明的一种长方形密封片结构示意图。

图7是本发明的二片长方形密封片相向叠合后组合密封片示意图。

图8是长方形密封片和光纤包裹体密封结构示意图。

图9是本发明实施例3结构外观立体示意图。

图10是本发明实施例4结构外观立体示意图。

图11是本发明实施例5结构外观立体示意图。

图12是本发明实施例6结构外观立体示意图。

图13是图11的AA剖视示意图。

图中：1——光纤器件 2、3——光纤器件尾纤4——密封盒金属套管5、6——光纤尾纤去包皮部位 7、8——硅弹性胶填充层9、10——弹性密封套管 11、12——金属密封环111——光纤套孔 13、14——刚性密封胶填充层15、15’——硅弹性胶封口 16——第二金属套管17、18——第二硅弹性胶填充层19、20——第二弹性密封套管21、22——光纤尾纤第二去皮部位 23、24——第二金属密封环25、26——第二刚性密封胶填充层 27、28——硅弹性胶封口30——密封片 301——上片 302——下片303——U形槽 304——光纤套孔305——圆孔 306——光纤包裹体 307——光纤沟槽

请参见图1，图1是本发明实施例1——单层防湿密封结构剖视示意图，是根据本发明的防湿密封方法的步骤而制得的，即：

①根据光纤器件防湿密封的结构要求(光纤一端输入、一端输出，圆形管状密封)，将光纤器件1放入一相应的具有两端封口的密封盒(金属管4)内，用弹性材料(弹性密封套管9、10)将光纤器件1固定在该密封盒(金属套管4)的中心位置；

②将光纤器件1的尾纤2、3理顺，并在每根尾纤的适当部位剥去包皮形成去包皮部位5、6；

③利用密封片(金属密封环11、12)的光纤套孔111将每根尾纤的去包皮部位5、6套住，然后将密封片(金属密封环11、12)装入密封盒(金属套管4)的封口中固定；

④尾纤去包皮部位5、6与密封片的光纤套孔111之间的缝隙和密封片(金属密封环11、12)与密封盒(金属套管4)之间的缝隙用刚性密封材料13、14填满；

⑤最后用硅弹性胶15、15’封口，以保护尾纤，形成具有单层防湿密封结构。

图2是本发明实施例2——光纤器件双层防湿密封结构剖视示意图。由图可知，双层防湿密封结构是在实施例1单层防湿密封结构的基础上再加一层防湿密封结构而形成的。

其制作过程如下：

⑤将上述具有单层防湿密封结构的光纤器件放入一较大的第二密封盒(第二金属套管16)内，用弹性材料(第二弹性密封套管19、20和第二硅弹性胶填充层17、18)将其固定在该第二密封盒(第二金属套管16)的中心位置；

⑥将光纤器件尾纤理顺，并在每根尾纤的适当部位剥去包皮形成第二去包皮部位21、22；

⑦利用密封片(第二金属密封环23、24)的光纤套孔111将每根尾纤的第二去包皮部位21、22套住，然后将第二密封片(第二金属密封环23、24)装入第二密封盒(第二金属套管16)的封口中固定；

⑧尾纤第二去包皮部位21、22与第二密封片(第二金属密封环23、24)的光纤套孔111之间的缝隙和第二密封片(第二金属密封环23、24)与第二密封盒(第二金属套管16)之间的缝隙用刚性密封材料填满；

⑨最后用硅弹性胶27、28封口，以保护尾纤，即形成具有双层防湿密封结构。

所说的密封片可以具有多种结构形式。关键是光纤套孔111的大小，对密封结构的密封性能有极大的影响，光纤套孔111可将带包皮的光纤穿过，再用密封胶密封光纤去包皮部位，比不用密封片仅用环氧树脂密封的防湿密封性能已大大改善了。应该说光纤套孔是越小越好，为此本发明还提供了缩小光纤套孔的两种具体实施方案：

第一种：U形槽相向叠合方案，如图3所示，该密封片30是由两片带1个U形槽303的圆片301、302相向叠合而成。图4是图3的AA剖视图，图5是图3的BB剖视图，其光纤套孔304可以做得和去包皮的光纤部位完全密切配合，因此防湿密封性能很好。

对多根光纤的光纤器件的密封，只要密封片制成带有两个或两个以上U形槽303的圆片相向叠合即可。

密封片既可制成单排多光纤套孔形式，也可以制成双排交叉多光纤套孔形式，图6是一种长方形密封片结构示意图，图7则是本发明二片长方形密封片相向叠合后组合密封片示意图。光纤去包皮部位套入其中任何一片的U形槽303之中，再把另一片套合即可。

第二种：密封片圆孔和光纤包裹体的密封结构。请参见图8，该光纤包裹体306是由两个半截锥体构成的，半截锥体的中轴线设有光纤沟槽307，它的使用方法是，密封片的圆孔305可供带包皮的光纤穿过，将光纤去包皮部位放在一个光纤包裹体306的光纤沟槽307中，再把另一半截锥光纤包裹体306合拢后，将该光纤包裹体306和尾纤一道插入该圆孔305中，然后再施以密封胶封固。

所说的密封盒可由金属、陶瓷或石英材料制成。

所说的密封片可由金属、陶瓷或石英材料制成。

所说的密封盒外形可为方形、长方形、圆筒形或其他形状，且其一端设为密封口；所说的密封盒外形也可以是方形、长方形、圆筒形或其他形状，且两端为密封口，以供密封片安置和光纤器件的尾纤出入。

所说的与密封盒密封口相匹配的密封片也为方形、长方形、圆形或其他形状的片。

图9是一种密封盒具有长方形筒形、两端密封口、单光纤输入、单光纤输出的本发明实施例3结构外观立体示意图，密封片既可采用第一方案，也可采用第二方案。

图10是本发明实施例4，它的密封盒为扁长方体盒，也是两端密封，光纤出入分两端，是M×M的结构形式。

图11是本发明实施例5的外观立体图，它的密封盒为扁长方体盒，光纤出入分两端，是M×N的光纤出入形式。

图12是本发明实施例6结构外观立体示意图，它的密封盒是长方盒体，只有一个密封口和一个密封片，即光纤输入输出在一个端面上，图13是图12的AA剖视部分示意图，密封片的结构是采用两片具有交叉双排多个U形沟槽的长方形片相向叠合而成的。

所说的弹性胶可以有多种，例如704胶或EP37胶，刚性密封胶也可采用3145等。

综上所述，并经初步试验证明，本发明具有以下优点：

1.所有材料的价格廉；

2.密封工艺不复杂，操作方便；

3.密封的效果相当好，可以满足窄带光纤滤光器和高密度波分复用器的长期防湿密封的要求。

4.本密封结构还具有较好的抗震能力。

上述实施例仅为了说明本发明光纤器件防湿密封方法，该方法实施后形成的密封结构形式是多种多样的，并不限于上述实施例，举凡根据本发明构思的所作的非本质变化的密封结构和材料的替换，都应属本发明的保护范围。

Claims

1.一种光纤器件的防湿密封方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

2.根据权利要求1所述的防湿密封方法，其特征是该方法还包括下列步骤：

3.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的密封盒可由金属、陶瓷或石英材料制成。

4.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的密封片可由金属、陶瓷或石英材料制成。

5.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的密封盒外形可为方形、长方形、圆筒形或其他形状，且其一端设为密封口，所说的密封盒外形也可以是方形、长方形、圆筒形或其他形状，且两端为密封口，以供密封片安置和光纤器件的尾纤出入。

6.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的与密封盒密封口相匹配的密封片也相应地为方形、长方形或圆形或其他形状的片。

7.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的刚性密封材料填充方法可以低熔点金属材料在高温下填满隙缝，也可以是胶在加热状态下或紫外辐照下固化填满隙缝。

8.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的密封片是由一片或多片带小圆孔的填片叠合而成。

9.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的密封片是由至少二片带相同U型槽的环形填片以不同的U型槽取向叠合而成。

10.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的密封片是由至少二片相同的带一个或多个U型槽的填片相向叠合而成。

11.根据权利要求1的所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于第③步所说的利用密封片的光纤套孔将每根尾纤的去包皮部位套住，其具体实施方法是：密封片具有一个或一个以上圆孔，将尾纤穿过该圆孔，用一金属截锥包裹体将尾纤去包皮部位包裹后将该包裹体和尾纤一起插入该圆孔中。

12.根据权利要求10所述的光纤器件防湿密封方法，其特征在于所说的金属截锥包裹体是由两半截锥体构成，其中轴位置设有可容置去包皮尾纤的半圆形通槽。