[发明专利]一种基于深孔陶瓷封装结构的光纤反射镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于深孔陶瓷封装结构的光纤反射镜，特别是直径为500μm～900μm紧套管光纤反射镜及封装结构，属于光纤通讯及光纤传感领域中无胶光路或无源光电子器件结构或可靠性设计。

背景技术

光纤反射镜是光纤通信及光纤传感领域中的基本无源器件之一，其功能是实现光路中光的反射。光纤反射镜通常是采用不带紧套管的光纤加工而成，光纤涂覆层直径与裸纤直径相差不大，通常在2倍左右，采用锥形导纤槽结构的陶瓷插芯即可粘接固定裸纤及光纤剥离断口，实现反射镜制备，并满足可靠性使用要求。为适应特殊领域高可靠性的应用需求，反射镜尾部光纤需带紧套管结构的光纤，紧套管直径约在500μm～900μm之间，该直径与裸纤直径的差别约为5～11倍，光纤涂覆层及紧套管剥离后，弯曲时，应力集中在剥离断口处，若采用常规的光纤反射镜结构如图2所示，光纤剥离断口无法沉入到陶瓷插芯锥形槽内，后续加工、流转过程中，光纤剥离断口处极易出现折断现象，从而无法实现该结构的反射镜，更无法满足反射镜的可靠性要求。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为适应特殊领域高可靠性的应用需求，光纤反射镜尾纤需选用带紧套管结构的光纤，紧套管直径约在500μm～900μm之间，紧套管直径为裸纤直径的5～11倍，光纤涂覆层及紧套管剥离后，剥离断口是应力集中区，本发明提出了一种基于深孔陶瓷封装结构的光纤反射镜，解决了由于紧套管直径与裸纤直径相差大，导致的加工过程中应力集中区光纤极易出现折断的问题，以提高光纤反射镜的可靠性。

本发明的技术解决方案是：一种基于深孔陶瓷封装结构的光纤反射镜，其特征在于：包括光纤、环氧胶粘接剂、陶瓷插芯、反射膜，管壳、封装粘接剂、尾纤保护硅橡胶，光纤通过环氧粘接剂粘接在陶瓷插芯上，光纤的剥离断口位于陶瓷插芯的导纤槽内部，环氧胶粘接剂填充于光纤的外壁与陶瓷插芯内壁之间的空隙处；反射膜直接蒸镀在光纤、环氧胶粘接剂及陶瓷插芯共同组成的磨抛端面上；环氧胶粘接剂靠近导纤槽一侧与封装粘接剂的粘接面位于空心管壳的内部，封装粘接剂填充在空心管壳的内壁与陶瓷插芯的导纤槽一端及靠近陶瓷插芯的光纤的外壁之间，纤保护硅橡胶涂覆在光纤的根部，以覆盖管壳、封装粘接剂共同组成的端面。

所述光纤包括裸纤、涂覆层和紧套管，紧套管直径范围为500μm～900μm，紧套管为裸纤直径的5～11倍。

所述陶瓷插芯的导纤槽包含一段长度为2mm～3.5mm的套筒。

所述封装用的管壳采用了一端密封的金属管壳，管壳长度比陶瓷插芯（3）长3mm～5mm。

所述的尾纤保护硅橡胶选用了一种耐高温高湿、邵氏硬度在10～80HA之间的硅橡胶。

所述封装粘接剂为石英粉与环氧胶的混合物，以增加环氧胶的粘滞性，避免封装粘接剂流到反射膜上。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

（1）本发明在陶瓷插芯上设计了一段长度为2mm～3.5mm的套筒，固定了光纤剥离断口，解决了由于裸纤与紧套管直径相差大，应力集中导致剥离断口处光纤断裂的问题。

（2）本发明封装管壳结构采用了单封口金属管壳，该结构与尾纤保护硅橡胶共同作用，可保护薄膜与外界环境直接接触。

（3）本发明采用了陶瓷插芯沉入管壳内部的封装方式，粘接固定了陶瓷插芯导纤槽一端及靠近陶瓷插芯一端长度为0.5mm～2mm的光纤，保证了光纤反射镜根部的光纤免受弯曲，避免光纤折断。

附图说明

图1为本发明的一种基于深孔陶瓷封装结构的光纤反射镜示意图；

图2为光纤剥离断口薄弱环节示意图。

具体实施方式

本发明的基本思路为：根据特殊领域应用需求，提高使用可靠性，实现带紧套管结构光纤反射镜制备。针对光纤反射镜结构中影响可靠性的关键点，及裸纤与紧套管直径相差较大，光纤剥离断口保护方面，在陶瓷插芯的导纤槽结构上设计了一段长度为2mm～3.5mm的套筒，固定剥离断口；针对反射膜设计，采用了光纤端面直接蒸镀介质高反膜工艺方案；在薄膜保护方面及封装可靠性方面，设计了单封口封装管壳，采用了沉入式封装方式。