[發(fā)明專利]利用超聲波熔融涂鍍光纖端面制備光纖反射鏡的方法

有效

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• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109652752B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝連慶;張鈺民;戎丹丹;董明利;婁小平;劉鋒;宋言明
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: C23C2/08
• 分類號: C23C2/08;C23C2/38;G02B5/08;G02B6/02
• 代理公司: 北京市科名專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11468
• 代理人: 陳朝陽

本發(fā)明公開了一種利用超聲波熔融涂渡光纖端面制備光纖反射鏡的方法，包括：去除單模光纖表面丙烯酸酯涂覆層，用無塵紙沾取酒精擦拭，采用光纖切割刀進(jìn)行切割，獲得平整的光纖端面；將切割好的光纖一端放入置于加熱平臺上的鐵氟龍矩形槽中，設(shè)定加熱平臺溫度為300℃；將熔點(diǎn)為290℃的特種錫合金熔融于鐵氟龍矩形槽中；開啟超聲波發(fā)生裝置，設(shè)置超聲波頻率為64KHz，超聲波焊頭溫度為400℃，向熔融狀態(tài)的錫合金中注入超聲波，對光纖端面進(jìn)行涂鍍，涂鍍時間10min；將加熱平臺溫度降至20℃，進(jìn)行降溫，待涂渡好的光纖降溫完成后，將從特氟龍矩形槽中分離出來，并放入溫度設(shè)為80℃的恒溫箱中進(jìn)行24h退火處理，得到光纖反射鏡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用超聲波熔融涂鍍光纖端面制備光纖反射鏡的方法。

背景技術(shù)

光纖反射鏡是光纖通信及光纖傳感領(lǐng)域中的基本無源器件之一，其功能是實(shí)現(xiàn)光路中光的反射。目前，光纖通信及光纖傳感領(lǐng)域中應(yīng)用的光纖反射鏡，采用的是光纖端面粘貼反射鏡片來實(shí)現(xiàn)光路中光的內(nèi)反射。該結(jié)構(gòu)存在光路灌膠或光路中存在空氣隙帶，以及反射鏡片移位的隱患，從而影響器件光學(xué)性能指標(biāo)及可靠性。

此外，粘貼反射鏡片前，光纖采用陶瓷插芯粘接固定時，通常采用的是環(huán)氧樹脂膠，該膠固化應(yīng)力大，后續(xù)的加工、流轉(zhuǎn)、應(yīng)用中，極易導(dǎo)致環(huán)氧樹脂膠與光纖涂覆層膠粘接界面處產(chǎn)生涂覆層裂紋，從而降低了光纖反射鏡尾纖抗彎折性能，嚴(yán)重的將導(dǎo)致器件失效。

基于上述問題，申請人提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用超聲波熔融涂鍍光纖端面制備光纖反射鏡的方法，制備方法簡單、成本低，制得的光纖反射鏡鍍膜質(zhì)量高。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用超聲波熔融涂鍍光纖端面制備光纖反射鏡的方法，包括以下步驟：

取單模光纖，去除表面丙烯酸酯涂覆層，用無塵紙沾取酒精擦拭，采用光纖切割刀進(jìn)行切割，獲得平整的光纖端面；

將切割好的光纖一端放入置于加熱平臺上的特氟龍矩形槽中，另一端用聚酰亞胺膠帶固定在加熱平臺上，設(shè)定加熱平臺溫度為300℃；

將熔點(diǎn)為290℃的特種錫合金熔融于裝有光纖端面的特氟龍矩形槽中，使得光纖端面完全埋入熔融錫合金；

開啟超聲波發(fā)生裝置，設(shè)置超聲波頻率為64kHz，超聲波焊頭溫度為400℃，向熔融狀態(tài)的錫合金中注入超聲波，對光纖端面進(jìn)行涂鍍，涂鍍時間10min；

將加熱平臺溫度降至20℃，進(jìn)行降溫，待涂鍍好的光纖降溫完成后，將其從特氟龍矩形槽中分離出來，并放入溫度設(shè)為80℃的恒溫箱中進(jìn)行24h退火處理，得到光纖反射鏡。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用超聲波熔融涂鍍光纖端面制備光纖反射鏡，在超聲波的作用下特種錫合金能夠在光纖端面涂鍍一層高反射率的金屬膜，能夠?qū)崿F(xiàn)對光纖端面膜的快速涂鍍，可作為激光器諧振腔反射鏡、邁克爾遜干涉儀反射臂使用，具有鍍膜工藝簡單、成本低、鍍膜質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為光纖反射鏡熔融涂鍍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為反射率測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為光譜儀測得的光纖反射鏡、端面平切的單模光纖、鍍金全光纖反射鏡的光譜圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1所示，一種光纖反射鏡熔融涂鍍系統(tǒng)，包括加熱平臺1和超聲波系統(tǒng)，加熱平臺1上設(shè)有特氟龍矩形槽2，超聲波系統(tǒng)包括高頻電源3，高頻電源3連接有基于壓電陶瓷晶體的換能器4，換能器4輸出端連接有溫度可調(diào)的超聲波焊頭5。