一种光纤阵列及其制造方法与流程

专利2022-05-09  73


本发明涉及光纤传感技术领域,特别涉及一种光纤阵列及其制造方法。



背景技术:

随着光纤通信技术的发展,光纤传感技术也迅速发展,光纤传感技术已经广泛应用于军事、国防、工业、交通能源、建筑工程等领域,目前光纤传感技术在测量诸如温度、压力、流量、位移、速度、电流、电压、磁场及辐射等物理量具有广泛的应用。

在光纤传感技术领域中,高温测量是其中的一个重要分支,在金属冶炼、工业生产中经常应用高温光纤传感系统,因而需要耐高温的光纤阵列,例如温度为700~900℃,而普通的光纤阵列无法经受高温,造成测量出现误差。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种光纤阵列及其制造方法,制得的光纤阵列能够经受700~900℃的高温。

为实现上述目的,本发明有如下技术方案:

一种光纤阵列,包括:玻璃盖板、玻璃v型槽、玻璃熔接层以及光纤;

所述光纤位于所述玻璃v型槽内,所述玻璃盖板位于所述玻璃v型槽和所述光纤上,所述玻璃熔接层位于所述玻璃v型槽和所述玻璃盖板之间;

其中,所述光纤为耐700~900℃高温的光纤,所述玻璃熔接层由无机玻璃微粉浆体固化形成。

可选的,所述光纤为蓝宝石光纤。

可选的,所述光纤为耐700℃的高温光纤。

可选的,所述光纤为镀金光纤。

可选的,所述无机玻璃微粉浆体包括:

熔点为800~900℃的玻璃超细微粉以及紫外固化剂。

可选的,所述玻璃盖板为石英玻璃盖板,所述玻璃v型槽为石英玻璃v型槽。

可选的,所述光纤的数量范围为1~32。

可选的,所述光纤的一端与所述玻璃v型槽的一个端面平齐。

一种光纤阵列的制造方法,包括:

提供玻璃盖板、玻璃v型槽、无机玻璃微粉浆体以及光纤;

将所述光纤放入所述玻璃v型槽内;

在所述光纤以及所述玻璃v型槽上涂覆所述无机玻璃微粉浆体;

将所述玻璃盖板置于所述玻璃v型槽上,进行固化处理,以在所述玻璃盖板和所述玻璃v型槽之间形成玻璃熔接层;

其中,所述光纤为耐700~900℃高温的光纤。

可选的,所述无机玻璃微粉浆体的形成方法包括:

将熔点为800~900℃的玻璃超细微粉以及紫外固化胶水混合,形成无机玻璃超细微粉浆体。

本发明实施例提供的一种光纤阵列,包括:玻璃盖板、玻璃v型槽、玻璃熔接层以及光纤,光纤位于玻璃v型槽内,玻璃盖板位于玻璃v型槽和光纤上,玻璃熔接层位于玻璃v型槽和玻璃盖板之间,光纤为耐700~900℃高温的光纤,玻璃熔接层由无机玻璃微粉浆体固化形成。这样,形成的光纤阵列能够经受700~900℃高温,能够应用于高温光纤传感工作场合,提高高温光纤传感系统的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了根据本发明实施例一种光纤阵列的的结构示意图;

图2示出了根据本发明实施例一种光纤阵列的制造方法的流程示意图;

图3示出了根据本发明实施例一种光纤阵列的装配工装的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术的描述,在光纤传感技术领域中,高温测量是其中的一个重要分支,在金属冶炼、工业生产中经常应用高温光纤传感系统,因而需要耐高温的光纤阵列,例如温度为700~900℃,而普通的光纤阵列无法经受高温,造成测量出现误差。

为此,本申请提供一种光纤阵列,包括:玻璃盖板、玻璃v型槽、玻璃熔接层以及光纤,光纤位于玻璃v型槽内,玻璃盖板位于玻璃v型槽和光纤上,玻璃熔接层位于玻璃v型槽和玻璃盖板之间,光纤为耐700~900℃高温的光纤,玻璃熔接层由无机玻璃微粉浆体固化形成。这样,形成的光纤阵列能够经受700~900℃高温,能够应用于高温光纤传感工作场合,提高高温光纤传感系统的测量精度。

为了便于理解本申请的技术方案以及技术效果,将结合附图对具体的实施例进行详细的说明。

参见图1所示,一种光纤包括:玻璃盖板1、玻璃v型槽2、玻璃熔接层3以及光纤4;光纤4位于玻璃v型槽2内,玻璃盖板1位于玻璃v型槽2和光纤4上,玻璃熔接层3位于玻璃v型槽2和玻璃盖板1之间;其中,光纤4为耐700~900℃高温的光纤,玻璃熔接层3由无机玻璃微粉桨体固化形成。

本实施例中,光纤4可以为蓝宝石光纤,蓝宝石光纤的熔点高达2070℃,可以耐受1200℃以上的高温,在高温环境下长时间稳定的工作,采用蓝宝石光纤的同时,将玻璃盖板1与玻璃v型槽2之间的玻璃熔接层3,采用无机玻璃超细微粉浆体固化形成,从而制得能够耐700~900℃高温的光纤阵列,使其能够应用于高温光纤传感领域。本实施例中,光纤4可以为耐700℃高温的光纤,从而使得制得的光纤阵列能够耐700摄氏度的高温,具体的可以采用镀金光纤。

本实施例中,无机超细微粉浆体包括:熔点为800~900℃的玻璃超细微粉以及紫外固化胶水,该无机超细微粉浆体固化后形成的玻璃熔接层3能够耐受700~900℃的高温,使得光纤阵列在高温测量中不会出现由于粘结胶脱落或融化等造成光纤阵列被损坏等。在具体的实施例中,玻璃盖板1可以为石英玻璃盖板、玻璃v型槽2可以为石英玻璃v型槽,从而使得制得的光纤阵列能够耐受700~900℃的高温。

本实施例中,光纤的数量范围为1~32,可以根据实际需要选择需要的光纤数量,光纤的一端与玻璃v型槽的一个端面平齐,参考图1所示,从而使得制得的光纤阵列能够与波导芯片对齐,提高光纤阵列与波导芯片的耦合度,提高光信号传输的精度。

以上对本申请实施例中的光纤阵列作出了详细的说明,本申请实施例还提供了一种光纤阵列的制造方法,包括:

提供玻璃盖板1、玻璃v型槽2、无机玻璃微粉桨体以及光纤4;

将光纤放入所述玻璃v型槽2内;

在光纤以及所述玻璃v型槽2上涂覆所述无机玻璃微粉桨体;

将所述玻璃盖板1置于所述玻璃v型槽2上,进行固化处理,以在所述玻璃盖板1和所述玻璃v型槽2之间形成玻璃熔接层3;

其中,所述光纤为耐700~900℃高温的光纤。

参考图2所示,在步骤s01中,提供玻璃盖板1、玻璃v型槽2、无机玻璃微粉浆体以及光纤4。

本实施例中,玻璃盖板1保护光纤不受损伤,玻璃盖板1可以为耐700~900℃高温的玻璃盖板,例如可以为石英玻璃盖板。玻璃v型槽2为光纤的支撑载体,玻璃v型槽2可以为耐700~900℃高温的玻璃,可以与玻璃盖板1具有相同的材料,例如可以石英玻璃v型槽。光纤4进行光信号的传输,可以为耐1200℃以上的蓝宝石光纤,也可以为耐700℃的镀金光纤。

本实施例中,无机玻璃微粉浆体的形成方法可以为,将熔点为800~900℃的超细玻璃微粉与流动性较好的紫外固化胶水按一定比例混合,充分搅拌并胶泡后,制成流动性较好的玻璃超细微粉浆体。在具体的实施例中,可以将玻璃盖板1以及玻璃v型槽2进行超声波清洗后烘干,而后将玻璃v型槽2放入装配工装内固定,参见图3所示,装配工装包括:装配工装底部21、光纤阵列22、压条23、导向柱24以及手压拧紧螺丝25,装配工装底部21为形成光纤阵列提供支撑,光纤阵列22为在装配工装内形成的光纤阵列,压条23以及导向柱24起到压紧玻璃盖板1、玻璃v型槽2以及玻璃盖板1与玻璃v型槽2之间的玻璃熔接层3的作用。

在步骤s02中,将所述光纤4放入所述玻璃v型槽2中。

本实施例中,可以先将一根光纤放入玻璃v型槽2内,调整好光纤前后的位置,例如可以使光纤头部突出玻璃v型槽端面1.5mm左右,光纤的尾部可以用单面胶临时固定在夹具上,而后将第二根光纤放入玻璃v型槽内,调整好光纤前后的位置,依次循环,直到将需要的光纤全部放入玻璃v型槽内。

在具体的实施例中,可以选择耐700~900℃高温的玻璃基板,而后在玻璃基板的一侧去除部分厚度的玻璃,例如去除的玻璃的长度占整个玻璃基板长度的1/2,去除的玻璃厚度大于或等于光纤的直径长度,而后在未去除部分厚度玻璃的玻璃基板的一侧形成v型槽,从而在玻璃基板的一侧形成玻璃v型槽2,参见图1所示。

在步骤s03中,在光纤4以及玻璃v型槽2上涂覆无机玻璃微粉浆体;在步骤s04中,将玻璃盖板1置于玻璃v型槽2上,进行固化处理,以在玻璃盖板1和玻璃v型槽2之间形成玻璃熔接层3。

本实施例中,在将光纤4放入玻璃v型槽2之后,在光纤4以及玻璃v型槽2上涂覆无机玻璃微粉浆体,而后将玻璃盖板1放在玻璃v型槽2上方并压紧,用紫外光照射对无机玻璃超细微粉进行固化处理,从而在玻璃盖板1和玻璃v型槽2之间形成玻璃熔接层3,形成的玻璃熔接层3能够耐受700~900℃的高温,从而使得制得的光纤阵列能够应用于高温光纤传感领域。

在具体的实施例中,可以利用光纤单面胶将光纤尾部临时固定在装配工装的夹具上时,在进行无机玻璃超细微粉浆体的固化处理后,可以用棉签蘸取酒精,利用酒精使得单面胶失去粘性,从而去除单面胶。而后,可以将装配工装以及光纤阵列放入高温炉内进行升降温处理,在升温时,能够将无机玻璃超细微粉浆体熔融,在降温时,熔融的无机玻璃超细微粉浆体冷却将玻璃盖板1、光纤4以及玻璃v型槽2粘接为一个整体,并且升温降温处理的过程还可以消除光纤阵列的应力,高温炉的温度可以为800~900℃。在进行升降温处理后,可以取出装配工装,取下光纤阵列,并对光纤阵列的端面进行研磨抛光,以去除突出于玻璃v型槽端面的光纤,使得制得的光纤阵列能够与光波导芯片对准耦合,提高光信号的传输精度。

本申请实施例中提供的光纤阵列的制造方法,能够使得的制得的光纤阵列耐受700~900℃的高温,使其应用于高温光纤传感的工作场合中,提高高温测量的精度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。


技术特征:

1.一种光纤阵列,其特征在于,包括:玻璃盖板、玻璃v型槽、玻璃熔接层以及光纤;

所述光纤位于所述玻璃v型槽内,所述玻璃盖板位于所述玻璃v型槽和所述光纤上,所述玻璃熔接层位于所述玻璃v型槽和所述玻璃盖板之间;

其中,所述光纤为耐700~900℃高温的光纤,所述玻璃熔接层由无机玻璃微粉桨体固化形成。

2.根据权利要求1所述的光纤阵列,其特征在于,所述光纤为蓝宝石光纤。

3.根据权利要求1所述的光纤阵列,其特征在于,所述光纤为耐700℃高温光纤。

4.根据权利要求3所述的光纤阵列,其特征在于,所述光纤为镀金光纤。

5.根据权利要求1所述的光纤阵列,其特征在于,所述无机玻璃微粉桨体包括:

熔点为800~900℃的玻璃超细微粉以及紫外固化胶水。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的光纤组件,其特征在于,所述玻璃盖板为石英玻璃盖板,所述玻璃v型槽为石英玻璃v型槽。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的光纤阵列,其特征在于,所述光纤的数量范围为1~32。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的光纤阵列,其特征在于,所述光纤的一端与所述玻璃v型槽的一个端面平齐。

9.一种光纤阵列的制造方法,其特征在于,包括:

提供玻璃盖板、玻璃v型槽、无机玻璃微粉桨体以及光纤;

将所述光纤放入所述玻璃v型槽内;

在所述光纤以及所述玻璃v型槽上涂覆所述无机玻璃微粉桨体;

将所述玻璃盖板置于所述玻璃v型槽上,进行固化处理,以在所述玻璃盖板和所述玻璃v型槽之间形成玻璃熔接层;

其中,所述光纤为耐700~900℃高温的光纤。

10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述无机玻璃微粉桨体的形成方法包括:

将熔点为800~900℃的玻璃超细微粉与紫外固化胶水混合,形成无机玻璃超细微粉桨体。

技术总结
本发明提供一种光纤阵列及其制造方法,包括:玻璃盖板、玻璃V型槽、玻璃熔接层以及光纤,光纤位于玻璃V型槽内,玻璃盖板位于玻璃V型槽和光纤上,玻璃熔接层位于玻璃V型槽和玻璃盖板之间,光纤为耐700~900℃高温的光纤,玻璃熔接层由无机玻璃微粉浆体固化形成。这样,形成的光纤阵列能够经受700~900℃高温,能够应用于高温光纤传感工作场合,提高高温光纤传感系统的测量精度。

技术研发人员:邱锦和;梁晓辉;林朝光
受保护的技术使用者:中山市美速光电技术有限公司
技术研发日:2020.05.29
技术公布日:2021.08.03

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