一種光纖端面反射鏡封裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖端面反射鏡封裝技術領域，具體涉及一種用于反射式光纖電流互感器的光纖端面反射鏡封裝方法。
【背景技術】
[0002]反射式光纖電流互感器以其良好的電氣絕緣性能、卓越的抗輻射能力、極快的頻響及安全性高等特點，是替代傳統(tǒng)電流互感器的理想產(chǎn)品，在新一代智能化變電站中具有無可替代的地位和廣闊的市場前景。作為反射式光纖電流互感器戶外部分的光學器件及其安裝部件，由于無法經(jīng)常更換，使用壽命被要求至少在10年以上。在惡劣的自然環(huán)境中常年工作，受風吹、日曬、雨淋、雷電等各種外界因素干擾，這就對其長期穩(wěn)定性及可靠性提出了很高的要求。
[0003]反射鏡是其中一個核心光學器件，其性能優(yōu)劣直接影響互感器的正常工作與應用。市場上的反射鏡多為透鏡型，其封裝結構復雜，體積大，份量重，不利于安裝，且性能不穩(wěn)定，無法滿足光纖電流互感器的需要。目前反射式光纖電流互感器生產(chǎn)廠家常常采用的是光纖端面反射鏡，即在光纖輸出端面上鍍增反膜，增反膜易受濕熱的影響，導致反射率發(fā)生變化，影響反射鏡性能，需要進行封裝以保證其性能及強度。迄今為止還沒有一個公認有效的封裝結構和方法，而且這種反射鏡受傳感頭結構限制體積要小，重量要輕。
[0004]因此，亟需研制一種適當?shù)姆庋b結構和方法，以保證反射鏡體積適宜、性能穩(wěn)定可
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種光纖端面反射鏡的封裝方法，針對反射式光纖電流互感器實際應用狀況，采用雙層封裝工藝來滿足反射式光纖電流互感器的使用要求。
[0006]為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取的技術方案是:
[0007]—種光纖端面反射鏡的封裝方法，光纖端面反射鏡從左至右依次設置光纖輸出端、裸纖和增反膜，其中裸纖部分長度為2?3mm，增反膜鍍在裸纖部分的最右端，包括以下步驟:
[0008](1.1)放置:水平放置一件石英片，石英片的上表面開槽，光纖端面反射鏡水平放置在槽中，增反膜距離石英片的右端I?2mm ;
[0009](1.2)固定:在距增反膜以左0.5?1_和距石英片左端口以右0.5?1_位置處涂第一種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第一種光纖固定膠為按1:1比例摻雜石英粉的353ND膠，加熱固化溫度為120°C，固化時間為5分鐘，固化后凈置10分鐘；
[0010](1.3)套管及密封:將步驟(1.2)得到的石英片套入石英毛細管，在毛細管兩邊端口處涂第二種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第二種光纖固定膠為按1:3比例摻雜石英粉的353ND膠；加熱固化溫度150°C，固化時間5分鐘，多次點膠，直至管口完全密封，固化后凈置10分鐘；
[0011](1.4)烘干:將步驟(1.3)得到的石英毛細管放入高溫烘干箱烘干后靜置；
[0012](1.5)保護及外封裝:在步驟(1.4)得到的毛細管表面均勻涂上封裝膠，外用鋼化玻璃管套??；
[0013](1.6)溫度循環(huán):將步驟(1.5)得到的反射鏡置于溫箱內(nèi)，在:TC /min的變溫速率下進行從_50°C?+80°C的溫度循環(huán)，溫度從低溫到高溫再到低溫為一個循環(huán)，共運行30個循環(huán)；
[0014](1.7)靜置:步驟(1.6)結束后將反射鏡靜置后使用。
[0015]進一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:所述步驟(1.1)?
(1.3)需在30?40倍顯微鏡下進行。
[0016]進一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:步驟(1.1)中，所述石英片上開槽的形狀為以下兩種形狀之一:梯形、U形。
[0017]進一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:步驟(1.4)中，烘干溫度80°C，烘干24小時，烘干后凈置24小時。
[0018]進一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:步驟(1.5)中，封裝膠為704膠。
[0019]進一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:步驟(1.7)中，將反射鏡靜置24小時后使用。
[0020]進一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:光纖輸出端的直徑為250 μ m,裸纖的直徑為125 μ m ;石英片的厚度為1.6?1.8mm,長度為15?20mm ;石英毛細管的直徑為2.2?2.6mm,長度為23?27mm ;鋼化玻璃管的直徑為2.8?3.2mm,長度為28 ?30mmo
[0021 ] 發(fā)明提出的光纖端面反射鏡封裝結構與方法具有結構簡單、體積小、密封性好、可靠性高、長期使用穩(wěn)定的突出優(yōu)點，使得此種反射鏡在反射式光纖電流互感器中的應用中可完全取代透鏡型反射鏡，成為高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性反射式光纖電流互感器核心部件之一。
【附圖說明】
[0022]圖1為光纖端面反射鏡封裝結構示意圖。
[0023]圖2為封裝制作工藝流程圖。
[0024]圖中:1.光纖輸出端，2.封裝膠(704膠)，3.鋼化玻璃管，4.石英毛細管，5.石英片，6.第一種光纖固定膠(353ND膠)，7.增反膜，8.第二種光纖固定膠(353ND膠)。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發(fā)明技術方案進行進一步詳細說明。
[0026]一種光纖端面反射鏡的封裝方法，本發(fā)明光纖端面反射鏡的封裝結構示意圖如圖1所示。圖中I為光纖輸出端，2為封裝膠(704膠),3為鋼化玻璃管,4為石英毛細管,5為石英片，6為第一種光纖固定膠(353ND膠)，7為增反膜，8為第二種光纖固定膠(353ND膠)。
[0027]流程方法如圖2所示:光纖端面反射鏡從左至右依次設置光纖輸出端、裸纖和增反膜，其中裸纖部分長度為2?3mm，增反膜鍍在裸纖部分的最右端，包括以下步驟:
[0028](1.1)放置:水平放置一件石英片，石英片的上表面開槽，光纖端面反射鏡水平放置在槽中，增反膜距離石英片的右端I?2mm ;所述石英片上開槽的形狀為以下兩種形狀之一:梯形、U形。
[0029](1.2)固定:在距增反膜以左0.5?1_和距石英片左端口以右0.5?1_位置處涂第一種光纖固定膠，第一種光纖固定膠為按1:1比例摻雜石英粉的353ND膠，涂滿間隙后用加熱裝置對膠加熱固化，固化溫度120度，固化時間5分鐘?？啥啻吸c膠，直至完全固定，然后凈置10分鐘。
[0030](1.3)套管及密封:將步驟(1.2)得到的石英片套入石英毛細管，在毛細管兩邊端口處涂第二種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第二種光纖固定膠為按1:3比例摻雜石英粉的353ND膠；加熱固化溫度150°C，固化時間5分鐘，多次點膠，直至管口完全密封，固化后凈置10分鐘；
[0031](1.4)烘干:將步驟(1.3)得到的石英毛細管放入高溫烘干箱烘干后靜置；烘干溫度80°C，烘干24小時，烘干后凈置24小時。
[0032](1.5)保護及外封裝:在步驟(1.4)得到的毛細管表面均勻涂上封裝膠，外用鋼化玻璃管套??；鋼化玻璃管慢慢地移動，套住毛細管，邊套邊添膠，最后用704膠完全封住鋼化玻璃管3兩端。
[0033](1.6)溫度循環(huán):將步驟(1.5)得到的反射鏡置于溫箱內(nèi)，在:TC /min的變溫速率下進行從_50°C?+80°C的溫度循環(huán)，溫度從低溫到高溫再到低溫為一個循環(huán)，共運行30個循環(huán)；
[0034](1.7)靜置:步驟(1.6)結束后將反射鏡靜置后使用，在本實施例中靜置24小時。
[0035]進一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:所述步驟(1.1)?
(1.3)需在30?40倍顯微鏡下進行。光纖輸出端的直徑為250 μ m,裸纖的直徑為125 μ m ;石英片的厚度為1.6?1.8mm，長度為15?20mm ;石英毛細管的直徑為2.2?2.6mm，長度為23?27mm ;鋼化玻璃管的直徑為2.8?3.2mm,長度為28?30mm。
【主權項】
1.一種光纖端面反射鏡封裝方法，光纖端面反射鏡從左至右依次設置光纖輸出端、裸纖和增反膜，其中裸纖部分長度為2?3mm，增反膜鍍在裸纖部分的最右端，其特征在于，包括以下步驟: (1.1)放置:水平放置一件石英片，石英片的上表面開槽，光纖端面反射鏡水平放置在槽中，增反膜距離石英片的右端I?2mm ; (1.2)固定:在距增反膜以左0.5?Imm和距石英片左端口以右0.5?Imm位置處涂第一種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第一種光纖固定膠為按1:1比例摻雜石英粉的353ND膠，加熱固化溫度為120°C，固化時間為5分鐘，固化后凈置10分鐘； (1.3)套管及密封:將步驟(1.2)得到的石英片套入石英毛細管，在毛細管兩邊端口處涂第二種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第二種光纖固定膠為按1:3比例摻雜石英粉的353ND膠；加熱固化溫度150°C，固化時間5分鐘，多次點膠，直至管口完全密封，固化后凈置10分鐘； (1.4)烘干:將步驟(1.3)得到的石英毛細管放入高溫烘干箱烘干后靜置； (1.5)保護及外封裝:在步驟(1.4)得到的毛細管表面均勻涂上封裝膠，外用鋼化玻璃管套??； (1.6)溫度循環(huán):將步驟(1.5)得到的反射鏡置于溫箱內(nèi)，在:TC /min的變溫速率下進行從_50°C?+80°C的溫度循環(huán)，溫度從低溫到高溫再到低溫為一個循環(huán)，共運行30個循環(huán)； (1.7)靜置:步驟(1.6)結束后將反射鏡靜置后使用。2.如權利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:所述步驟(1.1)?(1.3)需在30?40倍顯微鏡下進行。3.如權利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:步驟(1.1)中，所述石英片上開槽的形狀為以下兩種形狀之一:梯形、U形。4.如權利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:步驟(1.4)中，烘干溫度80°C，烘干24小時，烘干后凈置24小時。5.如權利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:步驟(1.5)中，封裝膠為704膠。6.如權利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:步驟(1.7)中，將反射鏡靜置24小時后使用。7.如權利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:光纖輸出端的直徑為250 μ m,裸纖的直徑為125 μ m ;石英片的厚度為1.6?1.8mm,長度為15?20mm ;石英毛細管的直徑為2.2?2.6mm,長度為23?27mm ;鋼化玻璃管的直徑為2.8?3.2mm,長度為 28 ?30mm。
【專利摘要】本發(fā)明具體涉及一種用于反射式光纖電流互感器的光纖端面反射鏡的封裝方法，包括以下步驟：（1.1）放置：光纖端面反射鏡水平放置在石英片槽中；（1.2）固定：在增反膜以左和石英片左端口以右特定位置處涂第一種光纖固定膠，加熱固化后靜置；（1.3）套管及密封：將石英片套入石英毛細管，在兩邊端口處涂第二種光纖固定膠，加熱固化后靜置；（1.4）烘干：將石英毛細管放入高溫烘干箱烘干后靜置；（1.5）保護及外封裝：在毛細管表面均勻涂上封裝膠，外用鋼化玻璃管套住；（1.6）溫度循環(huán)；（1.7）靜置后使用。這種光纖端面反射鏡封裝方法得到的結構具有結構簡單、體積小、密封性好、可靠性高、長期使用穩(wěn)定的突出優(yōu)點。
【IPC分類】G02B6/26
【公開號】CN104950395
【申請?zhí)枴緾N201410125623
【發(fā)明人】楊懌, 吳衍記, 馮喆, 向強, 章敏, 段俊杰
【申請人】北京自動化控制設備研究所
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年3月31日