密封包装及装配方法组成比例

一种密封结构，包括：由抵御水分进入的材料制成的外壳；在所述外壳的一个端部定位在该外壳内的插入件，所述插入件具有贯穿其中的孔；以及延伸通过所述孔、且延伸到外壳的所述端部之外的光导纤维，其中，相应的粘结薄膜用于将插入件固定至外壳，以及将所述光导纤维固定至插入件。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种密封包装及其装配方法。本专利技术尤其提供了一种用于纤维光学装置的密封包装。包装纤维光学装置须要实现低成本，同时又要保持用于例如二十年以上的较长的工作寿命的高度可靠性。尤其重要的是，当纤维光缆进入装置包装时，要使该纤维光缆四周密封。鉴于这一点，需要密封，以便提供一种以防水分进入的良好的屏障，水分的进入会给包装内的纤维光学装置造成危害。根据一种用于密封纤维光缆的方法，在纤维光缆与其支承管或套筒之间形成一种玻璃对金属密封。这包括将纤维光缆的剥离部分局部加热至大约500℃，以使精密焊料玻璃珠回流到适当的位置上，以形成密封。与此同时，必须使纤维外壳或外部护层保持在90℃以下，以免给该外层造成危害。控制回流轮廓是相当关键的，这是因为高度的应力集中会给光导纤维造成损害，并由此在使用中导致光线衰减。根据另一种方法，在纤维光缆上涂上金属(例如，钛/铂/黄金或钛/钨/黄金)，然后将该纤维光缆焊接至其支承管。这种方法包括用于包覆纤维的贵金属镀覆过程。而且还难以保持涂层附着在纤维上。另外，同上述第一种方法一样，也需要加热过程，这样就会导致应力而使纤维光缆发生变形。因此，虽然这些已知的方法确实能给予可靠的密封，但它们有着固有的装配困难，而且包装成本也较高。根据本专利技术的一个方面，提供了一种密封结构，包括由抵御水分进入的材料制成的外壳；在该外壳的一个端部定位在该外壳内的插入件，该插入件具有贯穿其中的孔；以及延伸通过该孔、且延伸到外壳的端部之外的光导纤维，其中，相应的粘结薄膜用于将插入件固定至外壳，以及将光导纤维固定至插入件。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种装配密封包装的方法，包括下列步骤a)将插入件插入到外壳的末端部分内，该插入件具有贯穿其中的孔；b)将光导纤维沿着外壳从其远部引导通过孔；c)向光导纤维的远部施加一定量的粘结剂；以及d)将光导纤维拉过外壳，籍此使粘结剂在插入件与外壳之间、以及孔与光导纤维之间流动，以便以此形成相应的密封。要理解的是，在插入件与外壳之间、以及光导纤维与孔之间存在小间隙的情况下，粘结剂在毛细作用下流动。根据本文中所描述的例子，可利用环氧树脂来形成密封。于是，该树脂可取代在以上概述的已知技术中所采用的焊料玻璃或金属焊料，并因此无须再进行高温加工。由于环氧树脂松散的结构往往易于渗透水分、而且一般并不被认为是完全密封的，因而环氧树脂提供适当的密封略有些出乎意料。然而，通过一方面在插入件与外壳之间、另一方面在光导纤维与插入件中的孔之间的界面处设置环氧树脂薄膜，可建立充分密封。为了更好地理解本专利技术，并且表示出本专利技术是如何带来效果的，现将参照附图借助实例来进行描述，在这些图中附图说明图1示出了一种包含光学装置的包装的局部剖视图；图2示出了处于第一装配步骤期间的密套(ferrule)的剖视图；图3示出了处于第二装配步骤期间的纤维光缆；图4示出了沿着图3中的箭头IV的端视图；图5示出了中间装配步骤；以及图6示出了密套的最终结构。图1示出了一种用于光学装置的包装的局部剖视图。由诸如金属合金、像KOVAR(柯伐)(镍/铁/钴)之类的材料制成的外壳2具有用于容纳支承一完整的光学装置6的陶瓷垫片(wafer)4的一部分2a。完整的光学装置在绝缘垫片上可采用硅的形式，在该绝缘垫片上已形成单块硅波导。外壳2还具有管状的入口部分2b，它固定着密套8，该密套支承纤维光缆10，以使纤维光缆10的中心光导纤维12连接在完整的光学装置6上。虽然图1中未示出，但在外壳2上设有盖子，以提供密封包装。极为重要的是，该包装必须要完全密封，尤其可抵御水分的进入，这是因为水分的进入会给垫片上有源光学元件的界面造成危害。形成外壳的材料、例如KOVAR，提供了一种用于包装自身的良好密封。但是，另外防止水分渗漏到包装内也是很重要的。水分可能渗漏的一个地方是通过密套8自身，由于该密套固定着纤维光缆10，因而，原则上在纤维光缆与密套8的外壳之间存在着水分的进入通道。这里将描述一种用于将密套8以密封结构来进行装配的技术，它大大减少了进入到包装内的水分。首先，通过参照图6中所示的最终结构来简要地指出密套的主要构件。该密套8具有外壳14，在该外壳内设有带有一狭小的中心孔18的插入件16，光导纤维12穿过该中心孔。外壳14在密套的另一端固定着纤维光缆10。该外壳14由诸如具有高密封性的金属之类的物质所形成。插入件16可由例如陶瓷所制成。要注意的是，密套固定着光导纤维12的一部分，这个部分自密套延伸，以使其连接至图1中完整的光学装置6。光导纤维12的这个部分必须保持无尘及无其它外来物质，这样光导纤维12才能有效地工作。图6所示的最终结构的其它重要特点在下文中对装配技术的描述之后将变得一目了然。但仍然要注意的是，在最终结构中，在插入件16与外壳14、以及插入件16与光导纤维12之间分别设有薄薄的环氧树脂密封20，22。该薄薄的环氧树脂密封可极佳地抵御水分通过密套8进入到包装2内。现在将描述用于构造图6所示密套的装配技术。图2示出了第一装配步骤。将插入件16作为推入配合件(push-fit)插入到外壳14内。外壳14具有分级内径24，插入件16的截头锥面搁置于其上。插入件16具有延伸到中心孔18内的中心锥口(counter)孔26。第二或并列装配步骤是准备用于插入的纤维光缆10。图4示出了纤维光缆10的结构。它包括由光覆层30所环绕的中心光芯28。该光覆层由第一和第二支承丙烯酸聚合层32所包覆，这两层聚合层本身固定在保护缓冲层34之中。光覆层的直径d1约为125微米，外丙烯酸涂层32的直径d2约为250微米，而缓冲层34的外径d3则约为900微米。外壳14的内径约为1毫米。剥离光导纤维的其中一段L上的丙烯酸聚合物涂层32，而在该段L上只留下光芯28和覆层30。在较小的一段l上只剥离缓冲层，而在纤维光缆10的剩余部分上则保留缓冲层。诸如环氧树脂之类的粘合剂在图3所示的位置36处用于将缓冲层固定在丙烯酸聚合物涂层32上。这只是用来防止在缓冲层34与光导纤维的其余部分之间的拉力所发生的滑动。可在装配过程中任何方便的时间施加环氧树脂36，但如本文中所示的，为方便起见，则是在装配步骤之前施加，下面将结合图5来描述该装配步骤。根据图5，密套的装配如下所述。将光导纤维12的段L插入密套的外壳14，并引导其穿过插入件16的中心孔18。一旦它已位于且穿过插入件16的中心孔18，则在剥离段L与丙烯酸涂覆段l之间的交接处施加少量的环氧树脂38。当将纤维光缆10进一步推入密套外壳14时，环氧树脂38顶靠住插入件16，并开始流入锥口孔26。由于毛细作用，环氧树脂薄膜蔓延到插入件16与外壳14之间、以及光导纤维12与内孔18之间的界面内，如箭头E所示。因此，通过施加一控制量的环氧树脂，并将光导纤维12如此方式拉过外壳14，薄膜状环氧树脂密封被同时施加在插入件的四周和光导纤维的四周，如图6中的标号20和22所示。缓冲剥离丙烯酸聚合物的段l为介于整个剥离部分L与缓冲剥离部分l之间的界面刚好位于插入件16的锥口孔26之中。已发现，在装置的使用期内，这对于抵御纤维渗漏而言是一个绝佳的位置。还发现，设置保留其丙烯酸聚合物涂层32的光导纤维段l在此方面也是有利的。还要指出的是，上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·伊曼恩多尔，D·L·马丁，A·P·科尼什，
申请(专利权)人：博克汉姆技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：