專利名稱：一種光纖表面金屬化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖表面金屬化方法。
背景技術(shù)：
光纖是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具，工業(yè)上主要用于光通信、光導(dǎo)向器、顯示盤、標(biāo)識、開關(guān)類照明調(diào)節(jié)、光學(xué)傳感器等。由于裸光纖表面與外界塵埃粒子接觸易萌生裂紋，且極易被水分侵蝕，導(dǎo)致光纖機械強度明顯降低，必須對其表面進行涂覆保護。光纖涂覆層既能保護光纖的機械強度，還能在各種環(huán)境中對光纖提供微彎保護，防止應(yīng)力集中導(dǎo)致光纖斷裂。而現(xiàn)有的光纖涂覆層使用的都是有機高分子材料，高分子材料容易老化和蠕變等特性影響了光纖使用的長期可靠性。隨著溫度的升高，有機高分子涂覆層會產(chǎn)生對石英光纖具有應(yīng)力腐蝕作用的氫氣，力口 速石英光纖的疲勞過程。高分子涂覆層的密封性也不足以長期有效地阻止水分的侵蝕，使得光纖在潮濕的環(huán)境中受力，會萌生裂紋并隨時間緩慢擴展，造成光纖強度降低并最終導(dǎo)致斷裂，難于實現(xiàn)光纖在高溫下長期使用。另外，在光纖傳感應(yīng)用方面，有機高分子涂覆層會在測量中產(chǎn)生冗余，影響光纖在應(yīng)變傳感應(yīng)用方面的應(yīng)變傳遞效率、線性度和可重復(fù)性。因此，為實現(xiàn)對光纖的有效保護，提高光纖在高溫條件下使用的長期可靠性，以及在傳感應(yīng)用方面的溫度靈敏度、應(yīng)變傳遞效率、線性度和可重復(fù)性，要求在光纖表面實現(xiàn)金屬化涂覆保護。目前關(guān)于光纖表面金屬化方法，國內(nèi)外普遍采用的主要是鑄造、激光熔覆、化學(xué)鍍、化學(xué)鍍和電鍍相結(jié)合、真空蒸鍍等方法。鑄造和激光熔覆方法要求被覆金屬的熔點要低于光纖的軟化溫度(約1200° C)，而低熔點金屬又難以實現(xiàn)高溫應(yīng)用要求，同時會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，容易導(dǎo)致光纖斷裂，而且這兩種方法都無法保證在光纖表面沿軸向方向得到均勻厚度的金屬涂覆層；采用化學(xué)鍍的方法，例如申請?zhí)枮?00410061378.9的中國專利公開的一種光纖敏感元件金屬化封裝結(jié)構(gòu)及其方法，申請?zhí)枮?00510020086. 5的中國專利公開的一種石英光纖光柵表面濕化學(xué)金屬化工藝，申請?zhí)枮?01010504623.4的中國專利公開的一種石英光纖表面化學(xué)鍍的方法；以及采用化學(xué)鍍和電鍍相結(jié)合的方法，例如申請?zhí)枮?2816378. 8的中國專利公開的一種鍍金屬的光纖和申請?zhí)枮?3804115. 4的中國專利公開的一種金屬被覆光纖，化學(xué)鍍得到的鍍層和光纖之間的結(jié)合性比較差，鍍層均勻度差，前處理的粗化和敏化階段會對光纖表面造成損傷，降低光纖的強度，且由于化學(xué)鍍直接將光纖暴露在含水和酸、堿性腐蝕物的鍍液中，亦會大大降低光纖的強度；真空蒸鍍的鍍膜與基體表面之間的結(jié)合力比較弱，高熔點物質(zhì)和低蒸氣壓的真空鍍膜很難制作，蒸發(fā)物質(zhì)所用坩堝材料也會蒸發(fā)，混入鍍膜之中成為雜質(zhì)，且蒸鍍的方法無法得到足以起到保護作用厚度的鍍層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種光纖表面金屬化方法，涂覆層均勻，結(jié)合力好，對光纖損傷小，在高溫條件下也能對光纖進行有效保護，提高光纖的機械可靠性和使用壽命。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種光纖表面金屬化方法，包括如下步驟(I)通過磁控濺射在所述光纖表面上形成粘接層；(2)通過磁控濺射在所述粘接層表面上形成導(dǎo)電層；以及(3)通過電鍍在所述導(dǎo)電層表面上形成保護層。所述步驟(I)中，通過磁控濺射鈦或鉻形成所述粘接層。所述步驟(I)中，磁控濺射鈦的工藝參數(shù)包括
權(quán)利要求
1.一種光纖表面金屬化方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)通過磁控濺射在所述光纖表面上形成粘接層； (2)通過磁控濺射在所述粘接層表面上形成導(dǎo)電層；以及 (3)通過電鍍在所述導(dǎo)電層表面上形成保護層。
2.如權(quán)利要求I所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(I)中，通過磁控濺射鈦或鉻形成所述粘接層。
3.如權(quán)利要求2所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(I)中，磁控濺射鈦的工藝參數(shù)包括
4.如權(quán)利要求2所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(I)中，磁控濺射鉻的工藝參數(shù)包括
5.如權(quán)利要求I所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(2)中，通過磁控濺射銀、金或鑰形成所述導(dǎo)電層。
6.如權(quán)利要求5所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(2)中，磁控濺射銀的工藝參數(shù)包括
7.如權(quán)利要求5所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(2)中，磁控濺射鑰的工藝參數(shù)包括
8.如權(quán)利要求I所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(3)中，通過電鍍鎳或鉻形成所述保護層。
9.如權(quán)利要求8所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(3)中，電鍍鎳的工藝參數(shù)包括
10.如權(quán)利要求I所述的光纖表面金屬化方法，其特征在于，所述步驟(3)中，在電鍍之前將所述光纖固定設(shè)置在一根與電源陰極相連的細(xì)銅管中且保證光纖的待鍍部分位于該細(xì)銅管之外。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光纖表面金屬化方法，包括如下步驟(1)通過磁控濺射在所述光纖表面上形成粘接層；(2)通過磁控濺射在所述粘接層表面上形成導(dǎo)電層；以及(3)通過電鍍在所述導(dǎo)電層表面上形成保護層。本發(fā)明的光纖表面金屬化方法，采用磁控濺射在光纖表面依次形成粘接層和導(dǎo)電層，所得膜層密度高、針孔少、純度高，膜厚可控性和重復(fù)性好，膜層與光纖之間的附著性好，并且磁控濺射在無水環(huán)境中進行，也無化學(xué)鍍的粗化、敏化等過程，因此對光纖損傷小；磁控濺射后采用電鍍增厚形成保護層，在高溫條件下也能對光纖進行有效保護，提高了光纖的機械可靠性和使用壽命。
文檔編號C25D3/12GK102758203SQ201210264918
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者張顯程, 徒蕓, 涂善東, 軒福貞, 韓鵬, 齊一華 申請人:華東理工大學(xué)