一种光纤耦合器及其制备方法和封装失效的检测方法
【专利摘要】本发明涉及光纤耦合器的【技术领域】，公开了光纤耦合器及其制备方法和封装失效的检测方法，制备方法包括步骤：剥除光缆PVC外层；采用平行装夹熔融拉锥工艺制备光纤耦合器，并通过拉力检测光纤耦合器烧结完成后的纵向抗拉强度；将烧结的半成品进行第一道封装；接着进行第二道封装；将光纤终端进行烧球处理；将半成品置于95～105℃中烘烤1.5～2.5小时并冷却至常温，再将半成品置于-40～85℃温度中循环45～51小时，接着用85～95℃含氟油检查第二道封装的密封情况，筛选出不良品；再将良好的半成品进行第三道封装。本发明通过上述制备方法解决了传统光纤耦合器在低温状态度下插入损耗增大的问题，提高了光纤耦合器的稳定性。
【专利说明】一种光纤耦合器及其制备方法和封装失效的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光纤耦合器的【技术领域】，公开了一种光纤耦合器及其制备方法和封装 失效的检测方法，光纤耦合器对光信号起到进行分路和合路的作用，在光纤通信、CATV、光 纤陀螺、光纤水听器和光纤传感等诸多领域都有着广泛的应用。
【背景技术】
[0002] 光纤耦合器对光信号起到进行分路和合路的作用，在光纤通信、CATV、光纤陀螺、 光纤水听器和光纤传感等诸多领域都有着广泛的应用。
[0003] 熔融拉锥法是目前制备光纤耦合器最成熟、最简便的方法。利用熔融拉锥法制备 光纤耦合器时，需先将两根或多根Φ0. 25mm光纤的涂覆层剥除，再在拉锥机的夹具上用平 行装夹法或扭结装夹法并拢光纤，在高温加热下熔融，夹具同时带动光纤向两侧拉伸，最终 使加热区的光纤变成一体化的双锥结构，再用基板、圆管和钢管等对锥区进行保护封装而 成。熔融拉锥法具有易于批量生产、结构牢固、环境性能好、附加损耗低等优点。但熔融烧 结工艺中火焰的温度场及拉伸速度参数控制，会对烧结后的光纤强度产生影响，传统制备 工艺中，没有光纤强度检测工艺要求，且对耦合器内部光纤悬空长度没有进行控制，因此， 仅能保证一定抗冲击强度的要求，不能满足高抗冲击性能要求。
[0004] 在熔融拉锥时，光纤的装夹方式主要有平行装夹法和扭结装夹法。采用扭结装夹 法将两根光纤扭结使其并紧在一起，在两端的扭结点处，扭应力较大，尤其是制备小尺寸耦 合器时，两个扭结点距离较近，扭应力更大；而且耦合器锥区两侧在烧结过程中，处于火焰 外侧边缘处，光纤内应力也较大，因此，在受到外界冲击应力作用下较容易发生耦合臂断裂 失效，耦合器的可靠性较低。而采用平行装夹法，则有效避免了扭烧应力的问题，大大提高 了可靠性。
[0005] 在熔融拉锥时，常用的加热方式有直接加热法（如用氢氧焰加热）和间接加热法 (如电热丝加热等）。氢氧焰是氢气在氧气中燃烧所得，其温度为1100?1400°C(若增加 一路氧气，燃烧的温度可达1500?1700°C)，因氢气燃烧会产生大量水蒸气，其中有部分会 在高温环境下迅速扩散到熔融拉锥区，导致光传输至呈双锥体的拉锥区时，由于氢氧离子 对1360?1420nm的红外光产生强烈的吸收，所以光纤耦合器在1360?1420nm处的附加损 耗较大（光纤耦合器水峰损耗）；间接加热法因辐射到光纤上的温度只有1000?1200°C， 距离石英的熔点较远（1700°C左右），达不到强熔效果，因此制备的耦合器拉锥区光纤熔合 不充分、易受外界环境（湿气）的影响，因而长期稳定性较差（PDL-偏振相关损耗、PL变化 大）。
[0006] 另外，用Φ0. 25_光纤制作的光纤耦合器存在光纤易缠绕和线损问题，为了保护 光纤，通常在Φ0. 25mm光纤外加上Φ0. 9mm松套管。但是，因光纤和松套管的膨胀系数不 一致，在低温状态度下光纤在松套管内弯曲而导致插入损耗增大甚至折断光纤。
[0007] 制备高可靠光纤耦合器，封装是极其重要的一环。光纤耦合器拉锥区受潮气入侵 后，其主要性能（PDL-偏振相关损耗、IL-插入损耗）就会发生变化，因此光纤耦合器的封 装工艺和密封效果检测是关键。光纤耦合器不同部件之间存在间隙，这些间隙需用粘接效 果优良、防潮性能较好的环氧胶来密封。在封装操作过程中，少数产品会出现脱胶现象，有 的产品只有经过高低温循环后才出现脱胶现象。有脱胶现象的产品，就极容易被潮气入侵。 有的厂商采用在器件内填充干燥剂的办法来提高光纤耦合器的防潮效果，但这种办法在高 温高湿（85°C、85%RH)试验进行到IOOOH后，干燥剂就会因吸饱潮气而失去功效，从而使光 纤耦合器的PDL和IL发生变化。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种光纤耦合器及其制备方法和封装失效的检测方法，旨 在解决现有技术中，传统的松套管光纤耦合器在低温状态度下插入损耗增大问题。
[0009] 本发明是这样实现的，提出了一种光纤耦合器的制备方法，包括如下步骤：
[0010] (1)剥除光缆的PVC外层，要求不损伤光纤的涂覆层，并将光缆上被环切的PVC外 层烫熔；
[0011] (2)采用平行装夹熔融拉锥工艺制备光纤耦合器，并通过拉力检测光纤耦合器烧 结完成后的纵向抗拉强度；
[0012] (3)利用环氧胶将烧结后的光纤耦合器两端固定在U型石英基板两端完成第一道 封装，其中环氧胶封住无涂覆层的裸光纤，有涂覆层的光纤处于U型石英基板的外侧3? 4mm处；
[0013] (4)将所述U型石英基板置于石英圆管内正中间，并将石英圆管的两端注入环氧 胶密封，使环氧胶封住裸光纤，并加热使环氧胶固化完成第二道封装；
[0014] (5)将所述光纤耦合器的光纤终端进行烧球处理，且使球心偏离纤芯，球心至纤芯 的距离彡0. 04mm;
[0015] (6)将所述光纤f禹合器置于95?105°C的条件下，烘烤1. 5?2. 5小时，并自然冷 却至常温，再将冷却至常温的光纤耦合器半成品置于-40?85°C的温度中循环45?51小 时，接着用85?95°C的含氟油检查光纤耦合器第二道封装的密封情况，筛选出空胶或者脱 胶的不良品；
[0016] (7)将石英圆管置于不锈钢管内正中间，用模具固定，再用硅胶灌注和固化完成第 三道封装。
[0017] 优选地，所述步骤（1)中，光纤耦合器采用的光纤材料为Φ0. 89?0. 91mm的光 缆。
[0018] 优选地，所述步骤（2)中的平行装夹熔融拉锥工艺中，采用CO2激光器或者电弧对 光纤进行加热。
[0019] 优选地，所述步骤（3)中的环氧胶采用的是HYJOl环氧胶，用于U型石英基板上两 端的HYJOl环氧胶的长度均为4?5mm，使光纤双锥体的弦长跨度小于等于20mm。
[0020] 近一步地，所述HYJOl环氧胶的调配比例范围为，主剂：固化剂：石英粉= 10:1: (9 ?11)。
[0021] 优选地，所述步骤（4)中的环氧胶采用的是HYJ03环氧胶，该HYJ03环氧胶封住裸 光纤后，在80?90°C的加热平台上加热固化。
[0022] 优选地，所述步骤（5)中，光纤耦合器及其待烧球的光纤与水平的陶瓷挡板之间 的夹角为40?50°。
[0023] 优选地，所述步骤（7)中，所述硅胶采用的是具有良好弹性的GJOl硅胶。
[0024] 本发明提出了一种光纤耦合器，该光纤耦合器采用了上述的方法制备，该光纤耦 合器包括不锈钢管，置于所述不锈钢管中的石英圆管，置于所述石英圆管中的U型石英基 板，以及依次穿过不锈钢管、石英圆管和U型石英基板的光纤，置于所述U型石英基板的部 分光纤为光纤耦合区。
[0025] 本发明还提出了一种光纤耦合器封装失效的检测方法，包括如下步骤：
[0026] (1)将上述光纤稱合器的制备方法中，完成第二道封装及烧球处理后的光纤f禹合 器半成品置于95?105°C的条件下烘烤1. 5?2. 5小时，接着将其自然冷却至常温；
[0027] (2)将冷却至常温的光纤耦合器半成品置于-40?85°C温度中循环45?51小 时；
[0028] (3)将温度循环后的光纤耦合器半成品用85?95°C的含氟油检查第二道封装的 密封情况，筛选出空胶或者脱胶的不良品。
[0029] 本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0030] (1)本发明采用平行装夹法装夹光纤，避免了扭结烧结工艺中光纤存在的大内应 力缺陷，提高了光纤耦合器的烧结强度，并且采用拉力检测耦合器纵向抗拉强度，保证耦合 器内光纤的高强度，提高了耦合器的可靠性；
[0031] (2)在熔融拉锥工艺中，采用CO2激光器或者电弧对光纤进行加热，其温度可达 1500?1800°C，经过熔融拉锥得到的双锥体能够达到强熔效果，有效减少了光纤耦合器的 水峰损耗，提高了耦合器的稳定性；
[0032] (3)光纤终端采用烧球处理，且球心偏离纤芯，要求球心至纤芯的距离彡0. 04mm， 保证了光纤终端（球体）的法线与光纤轴心之间有一个大于8°的夹角Θ，从而保证了光 纤耦合器的回波损耗达60dB以上，提高了耦合器的可靠性；
[0033] (4)光纤耦合器的制作材料采用的是Φ0. 89?0. 91mm光缆，与选用常规的 Φ0. 25mm裸光纤相比，采用Φ0. 89?0. 9Imm光缆制作的光纤耦合器有利于在尾端加连接 器，且温度稳定性比松套管好；
[0034] (5)第二道封装后，将光纤稱合器半成品置于-40?85°C温度中循环45?51小 时，再用85?95°C的含氟油进行检漏，筛选出有气孔或脱胶的不良品，有效提高了光纤耦 合器的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0035] 图1为本发明实施例中光纤耦合器的制备流程图；
[0036] 图2为本发明实施例中光缆的PVC外层环切器的结构示意图；
[0037] 图3为本发明实施例中光缆的PVC外层烫熔器的结构示意图；
[0038] 图4为本发明实施例中CO2激光器加热拉锥机的示意图；
[0039] 图5为传统氢氧焰加热制作的IX2ABC50/50光纤耦合器扫描图；
[0040] 图6为本发明中CO2激光器加热制作的IX2ABC50/50光纤耦合器扫描图；
[0041]图7为本发明实施例中光纤终端烧球机的示意图；
[0042] 图8为本发明实施例中光纤终端烧球机中的烧球夹具局部示意图；
[0043] 图9为本发明实施例中光纤球体终端的示意图；
[0044] 图10为本发明实施例中光纤球体终端的球体部分示意图；
[0045]图11为本发明实施例中光纤耦合器封装结构示意图。
【具体实施方式】
[0046] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0047] 以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
[0048]如图1所示，为本发明提供的实施例中光纤耦合器的制备流程图，下面具体介绍 本发明的制备方法，实现过程为：
[0049] 步骤一：剥除光缆的PVC外层，要求不损伤光纤的涂覆层，并将光缆上被环切的 PVC外层烫熔。
[0050] 本实施例中，制备光纤耦合器的材料选用Φ0. 89?0.91mm光缆，此处选择 Φ0. 9mm的紧包光缆，与常规的Φ0. 25mm裸光纤相比，采用Φ0. 9mm紧包光缆制作的光纤耦 合器有利于在尾端加连接器，且温度稳定性比松套管好。
[0051] 如图2和图3所示，本实施例采用了PVC外层环切器剥除紧包光缆的PVC外层，采 用了烫熔器将环切的PVC外层进行烫熔。
[0052] 参照图2，PVC外层环切器包括一个可定位的活动刀片11，以及可将活动刀片11复 位的弹簧，首先将Φ0. 9mm紧包光缆伸入PVC外层环切器上的容置槽12中，再压下活动刀 片11将Φ0. 9mm紧包光缆的PVC外层环切一圈，这样不会损伤光纤的涂覆层，之后由PVC 外层环切器中的弹簧将活动刀片11推回复位。另外，每条紧包光缆的PVC外层需要环切两 次，并且，两次环切的距离为20?25mm。
[0053] 参照图3,烫熔器包括上治具21和下治具22,上治具21和下治具22的常规宽度 均为20?25mm，该宽度与上述紧包光缆的PVC外层两次环切的距离一致，并且上治具21和 下治具22呈上下间隔设置，两者的间距为0. 3mm，上治具21和下治具22间隙的一侧设置 有V型口，该V型口外侧间距S2 = 1mm，内侧间距为SI= 0.3mm。另外，上治具21和下治 具22的温度为400?500°C，在烫熔器2上的V型口处将左右环切后的PVC外层烫熔，以便 Φ0. 25mm带涂覆层的光纤可从0. 3mm的夹缝中顺利拉出。
[0054] 步骤二：采用平行装夹熔融拉锥工艺制备光纤耦合器，要求熔融拉锥得到的双锥 体达到强熔效果，且要求制作的光纤耦合器无水峰损耗，通过拉力检测光纤耦合器烧结完 成后的纵向抗拉强度。
[0055] 本发明采用了平行装夹法装夹光纤，避免了扭结烧结工艺中光纤存在的大内应力 缺陷，提高了光纤耦合器的烧结强度，并且采用拉力检测耦合器纵向抗拉强度，保证耦合器 内光纤的高强度，提高了耦合器的可靠性。
[0056] 在熔融拉锥时，传统的加热方式是采用氢氧焰加热，由该加热方式制作的光纤耦 合器有水峰损耗，造成在1360?1420nm波段的插入损耗较大。而在本实施例中，采用了 〇)2激光器对光纤进行加热，其温度可达1500?1800°C，拉制成的双锥体达到了强熔效果， 因而在1260?1620nm全波段范围内的插入损耗IL较小，相对于采用氢氧焰加热制作的 光纤耦合器，采用CO2激光器加热有效减少了光纤耦合器的水峰损耗，提高了耦合器的稳定 性。当然，在其他实施例中，根据实际情况和需求，也可以采用其他的加热方式，比如电弧加 热等等。
[0057] 如图4所示，本实施例采用的是一种CO2激光器加热拉锥机对光纤进行加工，该拉 锥机包括一台光源31、一对V槽光纤夹具32、CO2激光器加热器33、两台光探测器34、计算 机35、控制系统36、驱动系统37以及高压电路38,该拉锥机的具体工作过程不作详述。在 其他实施例中，光源31还可以为其它数量，其根据光纤耦合器的窗口来定，并通过光开来 选择不同波长的光源；光探测器34还可以其它数量，根据光纤耦合器的端口数量来定，另 夕卜，本实施例中加工的是两根光纤39,当然，也还可以其它数量，其根据光纤耦合器的端口 数量来定。在熔融拉锥完成后，采用拉力检测耦合器纵向抗拉强度。
[0058] 图5是采用氢氧焰加热制作的IX2ABC50/50光纤耦合器扫描图，图6是采用CO2 激光器加热制作的1X2ABC50/50光纤稱合器扫描图，其中，横坐标表不波长（nm)，纵坐标 表示插入损耗IL(dB)。从图5和图6对比可以看出，本发明所述的光纤耦合器在1260? 1620nm全波段范围内的插入损耗-IL有明显下降，因而更能满足光通信的要求。
[0059] 步骤三：利用环氧胶将烧结后的光纤耦合器两端固定在U型石英基板两端完成第 一道封装，要求环氧胶仅封住无涂覆层的裸光纤，有涂覆层的光纤处于U型石英基板的外 侧3?4mm处。
[0060] 参照图11，在熔融拉锥完成后，将拉制完成半成品先进行纵向抗拉强度性能检测， 对检测合格的半成品，用HYJOl环氧胶5将光纤双锥体6 (即耦合区）固定在U型石英基板4 的两端完成第一道封装。本实施例中的U型石英基板4采用的规格为：外径I. 38±0. 03mm， 槽宽0· 6±0· 03mm，长度28±0· 2mm，当然，根据实际情况和需求，在其他实施例中，U型石 英基板4也可以为其他的规格。在第一道封装时，要求HYJOl环氧胶5仅封住无涂覆层的 裸光纤，有涂覆层的光纤处于U型石英基板4的外侧3?4mm处，且每端的HYJOl环氧胶 5的长度为4?5mm，使光纤双锥体6 (耦合区）的弦长跨度彡20mm，以保证光纤耦合器能 承受3000g的冲击加速度。另外，在调配HYJOl环氧胶5时，按"主剂：固化剂：石英粉= 10:1: (9?11) "的比例调制，以减小HYJOl环氧胶5的应力、提高产品的稳定性，此处，选用 比例为主剂：固化剂：石英粉=10:1:10。
[0061] 步骤四：将U型石英基板置于石英圆管内正中间，并将石英圆管的两端注入环氧 胶密封，要求环氧胶封住裸光纤，并加热使环氧胶固化完成第二道封装。
[0062] 参照图11，将上述完成第一道封装的光纤耦合器半成品进行第二道封装。具体 地，将上述U型石英基板4置于石英圆管7内部的正中，接着在石英圆管7的两端注入长度 为3?4mm的防潮性能强的HYJ03环氧胶8进行密封，并且，要求HYJ03环氧胶8封住裸 光纤以提高密封效果，接着，在80?90°C的加热平台上加热使HYJ03环氧胶8固化，完成 第二道封装，此处，加热平台温度选择85°C。本实施例中，石英圆管7采用的规格为：外径 2. 2±0· 05mm，内径L5±0· 03mm，长度38±0· 2mm，当然，根据实际情况和需求，在其他实施 例中，石英圆管7也可以为其他的规格。
[0063] 步骤五：将光纤耦合器的光纤终端进行烧球处理，且球心偏离纤芯，要求球心至纤 芯的距离> 0. 04mm。
[0064] 对于IX2、IX3和IX4等一次拉制的树型光纤耦合器，需要对光纤的端部进行处 理，光纤终端若处理不好，将造成光纤耦合器的回波损耗-RL稳定性差，从而使系统的传输 质量下降。
[0065]本实施例是以1X2的树型光纤耦合器为例。将上述完成第二道封装的光纤耦合 器半成品采用光纤终端烧球机进行烧球处理。如图7所示，该光纤终端烧球机包括定时控 制电路91、变压器92、终端烧球夹具93和一对放电电极94,其中，定时控制电路91设定的 时间为2?4秒，变压器92的输出电压为2500±500V。此处，对于该光纤终端烧球机的具 体工作过程不做详述。
[0066] 如图8?11所示，本发明实施例的显著特点是：将上述完成第二道封装的光纤耦 合器装半成品装夹好以后，光纤耦合器及其待烧球的光纤90与水平的陶瓷挡板95之间的 夹角α为40?50°，这样保证了熔化状态球体偏向光纤的一测，实现了球心到光纤的轴心 的距离> 0. 〇4_，即可满足光纤终端（球体）其法线与光纤轴心之间有一个大于8°的夹 角9，这样，使得光纤稱合器的回波损耗-RL大于60dB且稳定性高。
[0067] 参照图9和图10,球体直径0· 3謹彡D彡0· 5謹，半径R彡0· 25謹，球心0到光纤 的轴心的距离L彡 0· 04mm，夹角Θ= 180。XARCSIN(L/R) /π；
[0068]取R= 0· 25mm，L= 0· 04mm，贝U夹角Θ彡 180。XARCSIN(0· 04/0. 25) / 31 ?9. 26°。
[0069] 本实施例中，光纤终端采用了烧球处理，球心至纤芯的距离L彡0. 04mm，保证了光 纤终端（球体）的法线与光纤轴心之间有一个大于8°的夹角Θ，从而保证了光纤耦合器 的回波损耗达60dB以上，提高了耦合器的可靠性。
[0070] 步骤六：将光纤耦合器置于95?105°C的条件下烘烤1. 5?2. 5小时并自然冷却 至常温，接着将冷却至常温的光纤耦合器半成品置于-40?85°C的温度中循环45?51小 时，再用85?95°C的含氟油检查光纤耦合器第二道封装的密封情况，筛选出空胶或者脱胶 的不良品。
[0071] 本实施例中，将上述的经过光纤终端烧球处理后的光纤耦合器半成品置于KKTC 的条件下烘烤，此处，是将半成品放入100°c的烤箱中烘烤2小时，并随烤箱自然冷却至常 温以释放应力，接着，将半成品再放入-40?85°C温度中进行温度循环，此处，是将半成品 放入-40?85°C的温度循环箱中循环48小时并进行筛选，再接着，将半成品从温度循环箱 中取出后，用90°C的含氟油检查半成品的第二道封装密封情况，从而筛选出空胶或脱胶的 不良品，有效提1? 了光纤稱合器的稳定性。
[0072] 步骤七：将石英圆管置于不锈钢管内正中间，用模具固定，再用硅胶灌注和固化完 成第三道封装。
[0073] 如图11所示，将筛选后合格的光纤耦合器半成品进行第三道封装。具体地，将石 英圆管7放置在不锈钢管10内部的正中间，再用模具固定并用硅胶灌封和固化，完成光纤 耦合器的第三道封装。本实施例中，硅胶采用的是弹性良好的GJOl硅胶13,因石英圆管7 与不锈钢管10之间填充了足够厚的弹性良好的GJOl硅胶13,所以光纤耦合器具有良好的 抗跌落、抗冲击的特性。
[0074] 本发明提出了一种光纤耦合器，该光纤耦合器采用了上述的制备方法进行制备。 如图11所示，该光纤耦合器包括不锈钢管10,置于不锈钢管10中的石英圆管7,置于石英 圆管7中的U型石英基板4,以及依次穿过不锈钢管10、石英圆管7和U型石英基板4的光 纤14,置于U型石英基板4的部分光纤为光纤稱合区6,同时，在U型石英基板4的两端注 入HYJOl环氧胶5,以对光纤耦合区6进行固定，在石英圆管7的两端注入HYJ03环氧胶8 进行密封固定，并且，在不锈钢管10的两端注入有足够厚的GJOl硅胶13,使得光纤耦合器 能够良好地抗跌落和抗冲击，另外，在不锈钢管10和石英圆管7之间还有烧球处理的球形 终端15。
[0075] 本发明还提出了一种光纤耦合器封装失效的检测方法，包括如下步骤：
[0076] (1)将上述完成第二道封装及烧球处理后的光纤耦合器半成品置于95?105°C的 条件下烘烤1. 5?2. 5小时，接着将其自然冷却至常温；
[0077] (2)将冷却至常温的半成品置于-40?85°C温度中循环45?51小时；
[0078] (3)将温度循环后的光纤耦合器半成品用85?95°C的含氟油检查其第二道封装 的密封情况，筛选出空胶或者脱胶的不良品。
[0079] 为了验证本发明所述制备方法生产的光纤耦合器回波损耗的稳定性，下面进行 2000小时高温高湿对比试验，温度选择为+85°C，湿度选择为85%RH-相对湿度。表1为用 常规刮端面处理光纤端部工艺生产的11支产品的试验情况，表2为用本发明所述的光纤端 部烧球工艺生产的11支产品的试验情况。表I:lX2WBC15501/99产品常规刮端面处理光 纤端部后DH试验结果
【权利要求】
1. 一种光纤耦合器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 剥除光缆的PVC外层，要求不损伤光纤的涂覆层，并将光缆上被环切的PVC外层烫 熔； (2) 采用平行装夹熔融拉锥工艺制备光纤耦合器，并通过拉力检测光纤耦合器烧结完 成后的纵向抗拉强度； (3) 利用环氧胶将烧结后的光纤耦合器两端固定在U型石英基板两端完成第一道封 装，其中环氧胶封住无涂覆层的裸光纤，有涂覆层的光纤处于U型石英基板的外侧3?4mm 处； (4) 将所述U型石英基板置于石英圆管内正中间，并将石英圆管的两端注入环氧胶密 封，使环氧胶封住裸光纤，并加热使环氧胶固化完成第二道封装； (5) 将所述光纤耦合器的光纤终端进行烧球处理，且使球心偏离纤芯，球心至纤芯的距 离 > 0· 04mm ； (6) 将所述光纤耦合器置于95?105°C的条件下，烘烤1. 5?2. 5小时，并自然冷却至 常温，再将冷却至常温的光纤耦合器半成品置于-40?85°C的温度中循环45?51小时，接 着用85?95°C的含氟油检查光纤耦合器第二道封装的密封情况，筛选出空胶或者脱胶的 不良品； (7) 将石英圆管置于不锈钢管内正中间，用模具固定，再用硅胶灌注和固化完成第三道 封装。
2. 如权利要求1所述的光纤耦合器的制备方法，其特征在于，所述步骤（1)中，光纤耦 合器米用的光纤材料为Φ0. 89?0. 91mm的光缆。
3. 如权利要求1所述的光纤耦合器的制备方法，其特征在于，所述步骤（2)中的平行装 夹熔融拉锥工艺中，采用C02激光器或者电弧对光纤进行加热。
4. 如权利要求1所述的光纤耦合器的制备方法，其特征在于，所述步骤（3)中的环氧胶 采用的是HYJ01环氧胶，用于U型石英基板上两端的HYJ01环氧胶的长度均为4?5mm，使 光纤双锥体的弦长跨度小于等于20mm。
5. 如权利要求4所述的光纤耦合器的制备方法，其特征在于，所述HYJ01环氧胶的调配 比例范围为，主剂：固化剂：石英粉=10:1: (9?11)。
6. 如权利要求1所述的光纤耦合器的制备方法，其特征在于，所述步骤（4)中的环氧胶 采用的是HYJ03环氧胶，该HYJ03环氧胶封住裸光纤后，在80?90°C的加热平台上加热固 化。
7. 如权利要求1所述的光纤耦合器的制备方法，其特征在于，所述步骤（5)中，光纤耦 合器及其待烧球的光纤与水平的陶瓷挡板之间的夹角为40?50°。
8. 如权利要求1所述的光纤耦合器的制备方法，其特征在于，所述步骤（7)中，所述硅 胶采用的是具有良好弹性的GJ01硅胶。
9. 一种光纤耦合器，其特征在于，所述光纤耦合器采用如权利要求1所述的方法制备， 该光纤耦合器包括不锈钢管，置于所述不锈钢管中的石英圆管，置于所述石英圆管中的U 型石英基板，以及依次穿过不锈钢管、石英圆管和U型石英基板的光纤，置于所述U型石英 基板的部分光纤为光纤耦合区。
10. -种光纤耦合器封装失效的检测方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 将完成第二道封装及烧球处理后的光纤耦合器半成品置于95?105°C的条件下烘 烤1. 5?2. 5小时，接着将其自然冷却至常温； (2) 将冷却至常温的光纤耦合器半成品置于-40?85°C温度中循环45?51小时； (3) 将温度循环后的光纤耦合器半成品用85?95°C的含氟油检查其第二道封装的密 封情况，筛选出空胶或者脱胶的不良品。
【文档编号】G01M3/02GK104238016SQ201410211005
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】丘奕凤, 朱少军, 岳超瑜, 叶铭森 申请人:深圳朗光科技有限公司