一種光纖端面反射鏡封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖端面反射鏡封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于反射式光纖電流互感器的光纖端面反射鏡封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]反射式光纖電流互感器以其良好的電氣絕緣性能、卓越的抗輻射能力、極快的頻響及安全性高等特點(diǎn)，是替代傳統(tǒng)電流互感器的理想產(chǎn)品，在新一代智能化變電站中具有無(wú)可替代的地位和廣闊的市場(chǎng)前景。作為反射式光纖電流互感器戶(hù)外部分的光學(xué)器件及其安裝部件，由于無(wú)法經(jīng)常更換，使用壽命被要求至少在10年以上。在惡劣的自然環(huán)境中常年工作，受風(fēng)吹、日曬、雨淋、雷電等各種外界因素干擾，這就對(duì)其長(zhǎng)期穩(wěn)定性及可靠性提出了很高的要求。
[0003]反射鏡是其中一個(gè)核心光學(xué)器件，其性能優(yōu)劣直接影響互感器的正常工作與應(yīng)用。市場(chǎng)上的反射鏡多為透鏡型，其封裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，份量重，不利于安裝，且性能不穩(wěn)定，無(wú)法滿(mǎn)足光纖電流互感器的需要。目前反射式光纖電流互感器生產(chǎn)廠家常常采用的是光纖端面反射鏡，即在光纖輸出端面上鍍?cè)龇茨ぃ龇茨ひ资軡駸岬挠绊懀瑢?dǎo)致反射率發(fā)生變化，影響反射鏡性能，需要進(jìn)行封裝以保證其性能及強(qiáng)度。迄今為止還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)有效的封裝結(jié)構(gòu)和方法，而且這種反射鏡受傳感頭結(jié)構(gòu)限制體積要小，重量要輕。
[0004]因此，亟需研制一種適當(dāng)?shù)姆庋b結(jié)構(gòu)和方法，以保證反射鏡體積適宜、性能穩(wěn)定可
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光纖端面反射鏡的封裝方法，針對(duì)反射式光纖電流互感器實(shí)際應(yīng)用狀況，采用雙層封裝工藝來(lái)滿(mǎn)足反射式光纖電流互感器的使用要求。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0007]—種光纖端面反射鏡的封裝方法，光纖端面反射鏡從左至右依次設(shè)置光纖輸出端、裸纖和增反膜，其中裸纖部分長(zhǎng)度為2?3mm，增反膜鍍?cè)诼憷w部分的最右端，包括以下步驟:
[0008](1.1)放置:水平放置一件石英片，石英片的上表面開(kāi)槽，光纖端面反射鏡水平放置在槽中，增反膜距離石英片的右端I?2mm ;
[0009](1.2)固定:在距增反膜以左0.5?1_和距石英片左端口以右0.5?1_位置處涂第一種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第一種光纖固定膠為按1:1比例摻雜石英粉的353ND膠，加熱固化溫度為120°C，固化時(shí)間為5分鐘，固化后凈置10分鐘；
[0010](1.3)套管及密封:將步驟(1.2)得到的石英片套入石英毛細(xì)管，在毛細(xì)管兩邊端口處涂第二種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第二種光纖固定膠為按1:3比例摻雜石英粉的353ND膠；加熱固化溫度150°C，固化時(shí)間5分鐘，多次點(diǎn)膠，直至管口完全密封，固化后凈置10分鐘；
[0011](1.4)烘干:將步驟(1.3)得到的石英毛細(xì)管放入高溫烘干箱烘干后靜置；
[0012](1.5)保護(hù)及外封裝:在步驟(1.4)得到的毛細(xì)管表面均勻涂上封裝膠，外用鋼化玻璃管套住；
[0013](1.6)溫度循環(huán):將步驟(1.5)得到的反射鏡置于溫箱內(nèi)，在:TC /min的變溫速率下進(jìn)行從_50°C?+80°C的溫度循環(huán)，溫度從低溫到高溫再到低溫為一個(gè)循環(huán)，共運(yùn)行30個(gè)循環(huán)；
[0014](1.7)靜置:步驟(1.6)結(jié)束后將反射鏡靜置后使用。
[0015]進(jìn)一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:所述步驟(1.1)?
(1.3)需在30?40倍顯微鏡下進(jìn)行。
[0016]進(jìn)一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:步驟(1.1)中，所述石英片上開(kāi)槽的形狀為以下兩種形狀之一:梯形、U形。
[0017]進(jìn)一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:步驟(1.4)中，烘干溫度80°C，烘干24小時(shí)，烘干后凈置24小時(shí)。
[0018]進(jìn)一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:步驟(1.5)中，封裝膠為704膠。
[0019]進(jìn)一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:步驟(1.7)中，將反射鏡靜置24小時(shí)后使用。
[0020]進(jìn)一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:光纖輸出端的直徑為250 μ m,裸纖的直徑為125 μ m ;石英片的厚度為1.6?1.8mm,長(zhǎng)度為15?20mm ;石英毛細(xì)管的直徑為2.2?2.6mm,長(zhǎng)度為23?27mm ;鋼化玻璃管的直徑為2.8?3.2mm,長(zhǎng)度為28 ?30mmo
[0021 ] 發(fā)明提出的光纖端面反射鏡封裝結(jié)構(gòu)與方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、密封性好、可靠性高、長(zhǎng)期使用穩(wěn)定的突出優(yōu)點(diǎn)，使得此種反射鏡在反射式光纖電流互感器中的應(yīng)用中可完全取代透鏡型反射鏡，成為高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性反射式光纖電流互感器核心部件之一。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為光纖端面反射鏡封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為封裝制作工藝流程圖。
[0024]圖中:1.光纖輸出端，2.封裝膠(704膠)，3.鋼化玻璃管，4.石英毛細(xì)管，5.石英片，6.第一種光纖固定膠(353ND膠)，7.增反膜，8.第二種光纖固定膠(353ND膠)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]一種光纖端面反射鏡的封裝方法，本發(fā)明光纖端面反射鏡的封裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖中I為光纖輸出端，2為封裝膠(704膠),3為鋼化玻璃管,4為石英毛細(xì)管,5為石英片，6為第一種光纖固定膠(353ND膠)，7為增反膜，8為第二種光纖固定膠(353ND膠)。
[0027]流程方法如圖2所示:光纖端面反射鏡從左至右依次設(shè)置光纖輸出端、裸纖和增反膜，其中裸纖部分長(zhǎng)度為2?3mm，增反膜鍍?cè)诼憷w部分的最右端，包括以下步驟:
[0028](1.1)放置:水平放置一件石英片，石英片的上表面開(kāi)槽，光纖端面反射鏡水平放置在槽中，增反膜距離石英片的右端I?2mm ;所述石英片上開(kāi)槽的形狀為以下兩種形狀之一:梯形、U形。
[0029](1.2)固定:在距增反膜以左0.5?1_和距石英片左端口以右0.5?1_位置處涂第一種光纖固定膠，第一種光纖固定膠為按1:1比例摻雜石英粉的353ND膠，涂滿(mǎn)間隙后用加熱裝置對(duì)膠加熱固化，固化溫度120度，固化時(shí)間5分鐘。可多次點(diǎn)膠，直至完全固定，然后凈置10分鐘。
[0030](1.3)套管及密封:將步驟(1.2)得到的石英片套入石英毛細(xì)管，在毛細(xì)管兩邊端口處涂第二種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第二種光纖固定膠為按1:3比例摻雜石英粉的353ND膠；加熱固化溫度150°C，固化時(shí)間5分鐘，多次點(diǎn)膠，直至管口完全密封，固化后凈置10分鐘；
[0031](1.4)烘干:將步驟(1.3)得到的石英毛細(xì)管放入高溫烘干箱烘干后靜置；烘干溫度80°C，烘干24小時(shí)，烘干后凈置24小時(shí)。
[0032](1.5)保護(hù)及外封裝:在步驟(1.4)得到的毛細(xì)管表面均勻涂上封裝膠，外用鋼化玻璃管套?。讳摶ＡЧ苈匾苿?dòng)，套住毛細(xì)管，邊套邊添膠，最后用704膠完全封住鋼化玻璃管3兩端。
[0033](1.6)溫度循環(huán):將步驟(1.5)得到的反射鏡置于溫箱內(nèi)，在:TC /min的變溫速率下進(jìn)行從_50°C?+80°C的溫度循環(huán)，溫度從低溫到高溫再到低溫為一個(gè)循環(huán)，共運(yùn)行30個(gè)循環(huán)；
[0034](1.7)靜置:步驟(1.6)結(jié)束后將反射鏡靜置后使用，在本實(shí)施例中靜置24小時(shí)。
[0035]進(jìn)一步的，如上所述的一種光纖端面反射鏡的封裝方法，其中:所述步驟(1.1)?
(1.3)需在30?40倍顯微鏡下進(jìn)行。光纖輸出端的直徑為250 μ m,裸纖的直徑為125 μ m ;石英片的厚度為1.6?1.8mm，長(zhǎng)度為15?20mm ;石英毛細(xì)管的直徑為2.2?2.6mm，長(zhǎng)度為23?27mm ;鋼化玻璃管的直徑為2.8?3.2mm,長(zhǎng)度為28?30mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖端面反射鏡封裝方法，光纖端面反射鏡從左至右依次設(shè)置光纖輸出端、裸纖和增反膜，其中裸纖部分長(zhǎng)度為2?3mm，增反膜鍍?cè)诼憷w部分的最右端，其特征在于，包括以下步驟: (1.1)放置:水平放置一件石英片，石英片的上表面開(kāi)槽，光纖端面反射鏡水平放置在槽中，增反膜距離石英片的右端I?2mm ; (1.2)固定:在距增反膜以左0.5?Imm和距石英片左端口以右0.5?Imm位置處涂第一種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第一種光纖固定膠為按1:1比例摻雜石英粉的353ND膠，加熱固化溫度為120°C，固化時(shí)間為5分鐘，固化后凈置10分鐘； (1.3)套管及密封:將步驟(1.2)得到的石英片套入石英毛細(xì)管，在毛細(xì)管兩邊端口處涂第二種光纖固定膠，加熱固化后靜置；第二種光纖固定膠為按1:3比例摻雜石英粉的353ND膠；加熱固化溫度150°C，固化時(shí)間5分鐘，多次點(diǎn)膠，直至管口完全密封，固化后凈置10分鐘； (1.4)烘干:將步驟(1.3)得到的石英毛細(xì)管放入高溫烘干箱烘干后靜置； (1.5)保護(hù)及外封裝:在步驟(1.4)得到的毛細(xì)管表面均勻涂上封裝膠，外用鋼化玻璃管套??； (1.6)溫度循環(huán):將步驟(1.5)得到的反射鏡置于溫箱內(nèi)，在:TC /min的變溫速率下進(jìn)行從_50°C?+80°C的溫度循環(huán)，溫度從低溫到高溫再到低溫為一個(gè)循環(huán)，共運(yùn)行30個(gè)循環(huán)； (1.7)靜置:步驟(1.6)結(jié)束后將反射鏡靜置后使用。2.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:所述步驟(1.1)?(1.3)需在30?40倍顯微鏡下進(jìn)行。3.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:步驟(1.1)中，所述石英片上開(kāi)槽的形狀為以下兩種形狀之一:梯形、U形。4.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:步驟(1.4)中，烘干溫度80°C，烘干24小時(shí)，烘干后凈置24小時(shí)。5.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:步驟(1.5)中，封裝膠為704膠。6.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:步驟(1.7)中，將反射鏡靜置24小時(shí)后使用。7.如權(quán)利要求1所述的一種光纖端面反射鏡封裝方法，其特征在于:光纖輸出端的直徑為250 μ m,裸纖的直徑為125 μ m ;石英片的厚度為1.6?1.8mm,長(zhǎng)度為15?20mm ;石英毛細(xì)管的直徑為2.2?2.6mm,長(zhǎng)度為23?27mm ;鋼化玻璃管的直徑為2.8?3.2mm,長(zhǎng)度為 28 ?30mm。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明具體涉及一種用于反射式光纖電流互感器的光纖端面反射鏡的封裝方法，包括以下步驟：（1.1）放置：光纖端面反射鏡水平放置在石英片槽中；（1.2）固定：在增反膜以左和石英片左端口以右特定位置處涂第一種光纖固定膠，加熱固化后靜置；（1.3）套管及密封：將石英片套入石英毛細(xì)管，在兩邊端口處涂第二種光纖固定膠，加熱固化后靜置；（1.4）烘干：將石英毛細(xì)管放入高溫烘干箱烘干后靜置；（1.5）保護(hù)及外封裝：在毛細(xì)管表面均勻涂上封裝膠，外用鋼化玻璃管套住；（1.6）溫度循環(huán)；（1.7）靜置后使用。這種光纖端面反射鏡封裝方法得到的結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、密封性好、可靠性高、長(zhǎng)期使用穩(wěn)定的突出優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】G02B6/26
【公開(kāi)號(hào)】CN104950395
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410125623
【發(fā)明人】楊懌, 吳衍記, 馮喆, 向強(qiáng), 章敏, 段俊杰
【申請(qǐng)人】北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2014年3月31日