專利名稱：基于化學(xué)濕法鍍鉛的光纖布拉格光柵金屬化增敏保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于化學(xué)濕法鍍鉛的光纖布拉格光柵金屬化增敏保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
光纖布拉格光柵是利用光纖材料的光敏性，通過(guò)紫外光曝光的方法將入射光相干場(chǎng)圖樣寫入纖芯，在纖芯內(nèi)產(chǎn)生沿纖芯軸向的折射率周期性變化，從而形成空間的相位光柵，其作用實(shí)質(zhì)上是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的(透射或反射)濾波器或反射鏡，當(dāng)一束寬光譜光經(jīng)過(guò)光纖光柵時(shí)，滿足光纖光柵布拉格條件的波長(zhǎng)將產(chǎn)生反射，其余的波長(zhǎng)透過(guò)光纖光柵繼續(xù)傳輸。光纖布拉格光柵可以作為傳感器用作溫度、壓力的測(cè)量；作為溫度傳感器使 用時(shí)，光纖布拉格光柵存在靈敏度相對(duì)較低的問題(10. 3pm/°C );而且,光纖布拉格光柵本身細(xì)小、脆弱容易損壞；越來(lái)越多的場(chǎng)合需要將光纖布拉格光柵封裝在金屬結(jié)構(gòu)表面或內(nèi)部，目前多采用有機(jī)膠粘的方法，有機(jī)膠容易老化、穩(wěn)定性差。目前已有光纖布拉格光柵鍍鎳、鍍銅的研究；然而，鍍銅鎳的光柵溫度靈敏度較低，一般低于26pm/°C;而且鎳、銅等金屬對(duì)原子輻射抵抗很差。因此，對(duì)光纖布拉格進(jìn)行表面化學(xué)鍍層處理的研究，以提高溫度靈敏度，仍是價(jià)值很高的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種基于化學(xué)濕法鍍鉛的光纖布拉格光柵金屬化增敏保護(hù)方法，它具有工藝簡(jiǎn)單，提高光纖布拉格光柵的靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種基于化學(xué)濕法鍍鉛的光纖布拉格光柵金屬化增敏保護(hù)方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟1)首先，對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行前處理前處理包括水洗、丙酮、酒精超聲波清洗、敏化、活化和烘烤，水洗、丙酮、酒精超聲波清洗以后對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行敏化和活化；然后把光纖布拉格光柵用電熱恒溫箱進(jìn)行烘烤，烘烤溫度11(T13(TC，烘烤1(Γ15分鐘，對(duì)活化中附著在表面的離子固化；2)最后，把光纖布拉格光柵置入3(T50°C之間的化學(xué)鍍鉛溶液進(jìn)行化學(xué)鍍；所述的鉛溶液是由10. (Γ16. Og/L的乙酸鉛、20. 0 25· 0ml/L的三氯化鈦、110. 0 130· Og/L的檸檬酸三鈉、50. 0 60· Og/L的EDTA (乙二胺四乙酸)、7. 0-12. Og/L的氨三乙酸混合而成，并用氨水調(diào)節(jié)混合溶液pH值為8. (T9. O之間；一次化學(xué)鍍后獲得的鍍鉛層厚度在1(Γ20 μ m之間，為了獲得更大的厚度，可以更換步驟2)中的鉛溶液，再次化學(xué)鍍。本發(fā)明的技術(shù)效果是本發(fā)明可以使光纖布拉格光柵表面通過(guò)化學(xué)濕法鍍鉛獲得均勻致密的金屬鉛層，光纖布拉格光柵的靈敏度得到提高，溫度靈敏度達(dá)到30pm/°C以上。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)闡述；
實(shí)施例一、(O鍍鉛之前前處理選取一根光纖布拉格光柵(中心波長(zhǎng)1540. 032nm),用去離子水或二次蒸餾水水洗，然后用丙酮、酒精超聲波清洗；清洗以后對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行敏化、活化，敏化液由氯化亞錫和稀鹽酸配成，活化液由氯化鈀和稀鹽酸配成；活化以后對(duì)光纖布拉格光柵用電熱恒溫箱進(jìn)行烘烤，烘烤溫度120°C，烘烤12分鐘，對(duì)活化中附著在表面的離子固化，有利于化學(xué)鍍過(guò)程的金屬沉積?；罨院笠婵疽院蟮墓饫w布拉格光柵可置入化學(xué)鍍鉛溶液進(jìn)行化學(xué)鍍；
(2)化學(xué)鍍鉛溶液配方及施鍍條件溶液溫度39°C;所用化學(xué)鍍鉛溶液由12.Og /L的乙酸鉛，22. 0ml/L的三氯化鈦、115. Og/L的檸檬酸三鈉、55. Og/L的EDTA(乙二胺四乙酸)、8. Og/L的氨三乙酸混合而成,用氨水調(diào)節(jié)pH值為8. 2 ；
(3)—次化學(xué)鍍50分鐘后獲得的鍍鉛層厚度為12 μ m ;對(duì)化學(xué)鍍后的光柵進(jìn)行了溫度靈敏度測(cè)試，結(jié)果表明溫度靈敏度由裸光柵的O. 010nm/°C提高到O. 027nm/°C。實(shí)施例二、
(O鍍鉛之前前處理選取一根光纖布拉格光柵(中心波長(zhǎng)1540. 161nm)，用去離子水或二次蒸餾水水洗，然后用丙酮、酒精超聲波清洗；清洗以后對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行敏化、 活化，敏化液由氯化亞錫和稀鹽酸配成，活化液由氯化鈀和稀鹽酸配成；活化以后對(duì)光纖布拉格光柵用電熱恒溫箱進(jìn)行烘烤，烘烤溫度112°C，烘烤13分鐘，對(duì)活化中附著在表面的離子固化，有利于化學(xué)鍍過(guò)程的金屬沉積?；罨院笠婵疽院蟮墓饫w布拉格光柵可置入化學(xué)鍍鉛溶液進(jìn)行化學(xué)鍍；
(2)化學(xué)鍍鉛溶液配方及施鍍條件溶液溫度36°C;所用化學(xué)鍍鉛溶液由llg/L的乙酸鉛、23. 0ml/L的三氯化鈦、118. 0g/L的檸檬酸三鈉、59. 0/L的EDTA (乙二胺四乙酸)、
7.0g/L的氨三乙酸混合而成,用氨水調(diào)節(jié)pH值為8. 5 ；
(3)—次化學(xué)鍍55分鐘后獲得的鍍鉛層厚度為13 μ m ;對(duì)化學(xué)鍍后的光柵進(jìn)行了溫度靈敏度測(cè)試，結(jié)果表明溫度靈敏度由裸光柵的0. 010nm/°C提高到0. 028nm/°C。實(shí)施例三、
(O鍍鉛之前前處理選取一根光纖布拉格光柵(中心波長(zhǎng)1540. 255nm),用去離子水或二次蒸餾水水洗，然后用丙酮、酒精超聲波清洗；清洗以后對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行敏化、活化，敏化液由氯化亞錫和稀鹽酸配成，活化液由氯化鈀和稀鹽酸配成；活化以后對(duì)光纖布拉格光柵用電熱恒溫箱進(jìn)行烘烤，烘烤溫度118°C，烘烤14分鐘，對(duì)活化中附著在表面的離子固化，有利于化學(xué)鍍過(guò)程的金屬沉積?；罨院笠婵疽院蟮墓饫w布拉格光柵可置入化學(xué)鍍鉛溶液進(jìn)行化學(xué)鍍；
(2)化學(xué)鍍鉛溶液配方及施鍍條件溶液溫度40°C;所用化學(xué)鍍鉛溶液由13g/L的乙酸鉛、25. 0ml/L的三氯化鈦、120. 0g/L的檸檬酸三鈉、59. 0/L的EDTA (乙二胺四乙酸)、
8.5g/L的氨三乙酸混合而成,用氨水調(diào)節(jié)pH值為8. 6 ；
(3)—次化學(xué)鍍45分鐘后獲得的鍍鉛層厚度為Ilym ;對(duì)化學(xué)鍍后的光柵進(jìn)行了溫度靈敏度測(cè)試，結(jié)果表明溫度靈敏度由裸光柵的0. 010nm/°C提高到0. 026nm/°C。
權(quán)利要求
1.一種基于化學(xué)濕法鍍鉛的光纖布拉格光柵金屬化增敏保護(hù)方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟1)首先，對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行前處理前處理包括水洗、丙酮、酒精超聲波清洗、敏化、活化和烘烤，水洗、丙酮、酒精超聲波清洗以后對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行敏化和活化；然后把光纖布拉格光柵用電熱恒溫箱進(jìn)行烘烤，烘烤1(Γ15分鐘，烘烤溫度11(T13(TC，對(duì)活化中附著在表面的離子固化；2)最后，把光纖布拉格光柵置入3(T50°C之間的化學(xué)鍍鉛溶液進(jìn)行化學(xué)鍍。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于化學(xué)濕法鍍鉛的光纖布拉格光柵金屬化增敏保護(hù)方法，其特征在于所述的鉛溶液是由10. (Γ16. Og/L的乙酸鉛、20. (Γ25. 0ml/L的三氯化鈦、110. 0 130· Og/L的檸檬酸三鈉、50. 0 60· Og/L的乙二胺四乙酸、7. 0-12. Og/L的氨三乙酸混合而成，并用氨水調(diào)節(jié)混合溶液PH值為8. (T9. O之間。
全文摘要
一種基于化學(xué)濕法鍍鉛的光纖布拉格光柵金屬化增敏保護(hù)方法，它包括以下步驟1)首先，對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行前處理前處理包括水洗、丙酮、酒精超聲波清洗、敏化、活化和烘烤，水洗、丙酮、酒精超聲波清洗以后對(duì)光纖布拉格光柵進(jìn)行敏化和活化；然后把光纖布拉格光柵用電熱恒溫箱進(jìn)行烘烤，烘烤10~15分鐘，對(duì)活化中附著在表面的離子固化；2)最后，把光纖布拉格光柵置入30~50℃之間的化學(xué)鍍鉛溶液進(jìn)行化學(xué)鍍；所述的鉛溶液是由10.0~16.0g/L的乙酸鉛、20.0~25.0ml/L的三氯化鈦、110.0~130.0g/L的檸檬酸三鈉、50.0~60.0g/L的乙二胺四乙酸、7.0-12.0g/L的氨三乙酸混合而成，并用氨水調(diào)節(jié)混合溶液pH值為8.0~9.0之間。
文檔編號(hào)G02B6/02GK102888597SQ20121035111
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者李玉龍, 胡勇濤, 馮艷, 呂明陽(yáng) 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)