一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器的制作方法

1.本实用新型的实施例属于光纤通信技术领域，更具体地，涉及一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器。


背景技术：

2.光纤耦合器，是一种用于光通信网络中的传输器件,是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属于光被动元件领域，通常采用光纤熔融拉锥技术及器件封装技术来实现光功率和光波长的稳定分配。在光纤耦合器光纤熔融拉锥区中设有保护管，光纤穿设在该保护管中，且向保护管的两端伸出，这样，光纤伸出保护管一端保留一根光纤(其余剪掉)，并将此端作为输入端，光纤伸出保护管另一端则作多路输出端。
3.光纤耦合器的封装技术直接影响光纤耦合器抗震性能和温度稳定性及耐候性。为使光纤耦合器参数(pdl、il)不易受外界环境(湿度)影响,现有的光纤耦合器封装装置虽然能在一定程度提高了耦合器的耐候性,具有一定的防潮效果,但对于防震及抗高低温冲击方面效果欠佳,因此在比较苛刻的环境条件下,稳定性及可靠性仍然不能满足要求。
4.因此，急需一种密封性能好、产品不易失效且抗震耐冷热冲击特性高的高可靠性光纤耦合器，来解决当下耦合器产品密封性差、易受受外界环境影响、水汽易进入拉锥的光纤耦合区导致产品失效且抗震耐冷热冲击特性能低的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器，通过在所述热缩管与所述金属管之间的间隙内充填可以延缓产品失效且具有隔热抗震性能的颗粒状分子筛材料，在所述热缩管、所述基板槽以及所述封装胶的一端端面上封端面匹配胶，端面匹配胶与光纤的折射率接近，能够使光充分散发出去；在分子筛材料的一侧固定脱脂棉，用脱脂棉将分子筛材料与端面匹配胶隔开，以防止颗粒状的分子筛材料，到达端面匹配胶处，影响光的发散；同时，在金属管内热缩管与基板槽的两端布置密封组件，用硅胶垫片对金属片进行限位，以避免金属片滑落导致位置偏移；通过密封胶配以硅胶垫片、金属片与金属钢管缝隙进行严密密封，保证内部结构不受外部环境影响，从而提高产品使用寿命；解决了当下耦合器产品密封性差、易受受外界环境影响、水汽易进入拉锥的光纤耦合区导致产品失效且抗震耐冷热冲击特性能低的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器，包括金属管、设于所述金属管内部的基板槽、设于所述基板槽外壁的热缩管以及设于所述热缩管与所述基板槽两端的密封组件；所述基板槽上放置有耦合光纤；所述耦合光纤与所述基板槽通过封装胶固定；所述耦合光纤向两端延伸至所述金属管的外部；所述热缩管与所述金属管之间留有间隙；
7.所述间隙内充填有脱脂棉和具有吸热抗震功能的颗粒状分子筛材料；
8.所述密封组件包括由内而外依次布置的第一密封胶、硅胶垫片、金属片、第二密封
胶以及硅胶帽。
9.进一步地，所述金属片和所述硅胶垫片的圆周外壁与所述金属管的内壁紧密贴合。
10.进一步地，所述硅胶垫片、所述金属片、所述第二密封胶以及所述硅胶帽在所述金属管内紧密贴合布置。
11.进一步地，所述金属片和所述硅胶垫片上均设有数量、大小以及位置均与所述耦合光纤相匹配的孔。
12.进一步地，所述硅胶垫片与所述第一密封胶间隔布置。
13.进一步地，所述热缩管、所述基板槽以及所述封装胶的一端端面上封有端面匹配胶。
14.进一步地，所述端面匹配胶靠近所述金属管外部的端面上封有所述第一密封胶。
15.进一步地，所述热缩管、所述基板槽以及所述封装胶远离所述端面匹配胶的端面上亦封有所述第一密封胶。
16.进一步地，所述脱脂棉位于所述分子筛材料靠近所述端面匹配胶的一侧。
17.进一步地，所述脱脂棉和与其接近的所述端面匹配胶的端面线有一定的距离。
18.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
19.(1)本实用新型的一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器，通过在热缩管与金属管之间的间隙内充填可以延缓产品失效且具有隔热抗震性能的颗粒状分子筛材料，进一步提高了耦合器的抗震和抗冷热冲击性能，使光纤耦合器在高温、严酷的冷热环境变化或震动下能够长期稳定可靠工作；能够解决现有光纤耦合器产品容易失效和抗震、耐冷热冲击特性低下的问题，极具实用性。
20.(2)本实用新型的一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器，在金属管内热缩管与基板槽的两端布置密封组件，用硅胶垫片对金属片进行限位，以避免金属片滑落导致位置偏移；通过密封胶配以硅胶垫片、金属片与金属钢管缝隙进行严密密封，保证内部结构不受外部环境影响，能够解决现有光纤耦合产品水汽容易进入拉锥的光纤耦合区并导致产品失效的问题；也能够进一步提高产品的使用寿命，极具实用性。
21.(3)本实用新型的一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器，在热缩管、基板槽以及封装胶的一端端面上封端面匹配胶，端面匹配胶与光纤的折射率接近，能够使光充分的发散；在分子筛材料的一侧固定脱脂棉，用脱脂棉将分子筛材料与端面匹配胶隔开，以防止颗粒状的分子筛材料，到达端面匹配胶处，影响光的发散。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器的剖面结构示意图。
23.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1
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金属管、2
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基板槽、21
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耦合光纤、22
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封装胶、3
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热缩管、31
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脱脂棉、32
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分子筛材料、33
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端面匹配胶、4
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密封组件、41
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第一密封胶、42
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第二密封胶、43
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金属片、44
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硅胶垫片、45
‑
硅胶帽。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
26.此外，术语“第一”、“第二”......仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”......的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1所示，本实用新型提供一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器，包括金属管1、设于所述金属管1内部的基板槽2、设于所述基板槽2外壁的热缩管3以及设于所述热缩管3与所述基板槽2两端的密封组件4；所述基板槽2上放置有耦合光纤21；所述耦合光纤21与所述基板槽2通过封装胶22固定；所述耦合光纤21向两端延伸至所述金属管1的外部。在所述热缩管3、所述基板槽2以及所述封装胶22的一端端面上封有端面匹配胶33；所述热缩管3与所述金属管1之间留有间隙；所述间隙内充填有脱脂棉31和具有吸热抗震功能的颗粒状分子筛材料32；本实用新型通过在金属管内基板槽两端设多层密封材料，在热缩管与金属管之间的间隙金属管内填充脱脂棉和分子筛材料，分子筛材料不仅可以延缓产品失效，而且有隔热抗震作用，从而提高了耦合器的抗震和抗冷热冲击性能，使光纤耦合器在高温、严酷的冷热环境变化或震动，长期稳定可靠工作；用脱脂棉将分子筛材料限定在一定的空间内，以防止颗粒状的分子筛材料，到达端面匹配胶处，影响光的发散；本实用新型解决了现有光纤耦合器产品水汽容易进入拉锥的光纤耦合区并导致产品失效和抗震、耐冷热冲击特性低下的问题，极具实用性。
30.进一步地，如图1所示，所述端面匹配胶33与光纤的折射率接近，能够使光充分散发出去；所述脱脂棉31位于所述分子筛材料32靠近所述端面匹配胶33的一侧；所述脱脂棉31与邻近的所述端面匹配胶33的端面线有一定的距离；所述脱脂棉31用于阻挡颗粒状分子筛材料对端面匹配胶33的影响，防止颗粒状的分子筛材料到达端面匹配胶处，影响光的发
散。
31.进一步地，如图1所示，所述密封组件4包括由内而外依次布置的第一密封胶41、硅胶垫片42、金属片43、第二密封胶44以及硅胶帽45；所述第一密封胶41封在所述端面匹配胶33接近所述金属管1外部的端面上和所述热缩管3、所述基板槽2以及所述封装胶22远离所述端面匹配胶33的端面上；所述硅胶垫片42与所述第一密封胶41间隔布置；所述硅胶垫片42、所述金属片43、所述第二密封胶44以及所述硅胶帽45在所述金属管1内由内而外依次紧密贴合布置；所述硅胶垫片42用于对所述金属片43进行限位，避免所述金属片43滑落导致位置偏移；所述金属片43和所述硅胶垫片42的圆周外壁与所述金属管1的内壁紧密贴合；所述金属片43和所述硅胶垫片42上均设有数量、大小以及位置均与耦合光纤相匹配的孔，以让耦合光纤顺利穿过；所述硅胶帽45用于对所述金属管1进行最后一道密封，保证所述金属管内部环境不受外界环境的影响；本实用新型通过在金属管内合理设多层密封胶配合金属片，并通过硅胶垫片对金属片限位，将金属管缝隙进行严密密封，保证内部结构不受外部环境影响，从而提高产品使用寿命。
32.本实用新型提供的一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器的工作原理：通过在所述热缩管与所述金属管之间的间隙内充填可以延缓产品失效且具有隔热抗震性能的颗粒状分子筛材料，在所述热缩管、所述基板槽以及所述封装胶的一端端面上封端面匹配胶，端面匹配胶与光纤的折射率接近，能够使光充分散发出去；在分子筛材料的一侧固定脱脂棉，用脱脂棉将分子筛材料与端面匹配胶隔开，以防止颗粒状的分子筛材料，到达端面匹配胶处，影响光的发散；同时，在金属管内热缩管与基板槽的两端布置密封组件，用硅胶垫片对金属片进行限位，以避免金属片滑落导致位置偏移；通过密封胶配以硅胶垫片、金属片与金属钢管缝隙进行严密密封，保证内部结构不受外部环境影响，从而提高产品使用寿命；本实用新型解决了现有光纤耦合器产品水汽容易进入拉锥的光纤耦合区并导致产品失效和抗震、耐冷热冲击特性低下的问题，极具实用性。
33.本实用新型提供的一种基于分子筛的高可靠性光纤耦合器的封装方法包括如下步骤：
34.第一步，将经熔融拉锥的耦合光纤部分置于基板槽中，接着将基板槽与耦合光纤经过封装胶封装后用热缩管套住基板槽并将其封装；
35.第二步，在热缩管、基板槽以及封装胶的一端端面上封以端面匹配胶，在端面匹配胶靠近金属管外部的端面和热缩管、基板槽以及封装胶远离端面匹配胶的端面各自封以第一密封胶；
36.第三步，将以上封装好的整体结构装入金属管的中部，使用脱脂棉对端面匹配胶靠近封装胶一侧热缩管和金属管之间的间隙进行局部填充固定；
37.第四步，将设有端面匹配胶的一端的耦合光纤依次穿过硅胶垫片、金属片，并将该硅胶垫片和金属片塞入金属管内，使硅胶垫片与第一密封胶之间留有间隙；
38.第五步，在金属片靠近金属管外部的端面填灌第二密封胶；
39.第六步，将颗粒状分子筛材料从尚未封装的另一端金属管口灌入金属管内壁与热缩管的间隙处，并作好充分充填。
40.第七步，将未封口一端的耦合光纤重复以上第四步、第五步中硅胶垫片、金属片以及第二密封胶的封装过程。
41.第八步，对两端第二密封胶的裸露端面用硅胶帽加以封闭，如此就将金属管的两端管口封好。
42.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。