專利名稱：基于無膠玻化技術(shù)的單模光纖連接器線、相關(guān)納米級二氧化硅及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及光纖跳線技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于無膠玻化技術(shù)的單模光纖連接器線、相關(guān)納米級二氧化硅及制作方法。
背景技術(shù)：
光纖通信一開始便發(fā)展出了許多種光纖連接器，比如SC/APC，F(xiàn)C/APC等等，這些連接器在光纖通信設(shè)備與設(shè)備之間，設(shè)備與傳輸光纜之間發(fā)揮著重要的作用。但伴隨著通信激光功率越來越大，連接器在連接過程中接頭的燒毀越來越頻繁和嚴重。尤其在有線電視(CATV)光纖到戶(FTTH)過程中，達到W級輸出功率的光纖放大器的引入，使得這一現(xiàn)象更加頻繁。很多情況下只能采用光纖熔接的方式解決該問題，但熔接方式對于設(shè)備安裝、調(diào)試、搬移都存在巨大的麻煩和障礙。在多模光纖中有成熟的大功率光纖連接器在使用。因為多模纖芯很粗，一般纖芯直徑在100 400 μ m，可以采用一些非接觸式的對準方式，即使對準誤差比較大，比如誤差10 μ m,其插損也很小。但對于單模光纖，纖芯只有9 μ m,不適合采用非接觸式的對準方式來制作連接器。故一直沒有可靠耐高功率的連接器來實現(xiàn)功率W級以上光功率的傳輸。經(jīng)分析，光纖連接器燒毀的主要原因是，光纖在連接過程中，由于對準不好形成F-P腔，在端面上形成高溫區(qū)燒壞端面，或者光纖端面有污垢，吸收光功率在光纖端面形成高溫區(qū)燒壞端面。而通常的 光纖連接器采用的是陶瓷或金屬插芯，能承受的溫度很高，本身不容易被燒毀。如圖1所示，常常是連接器制作過程中采用的膠2，比如353ND等，留存在光纖I端面或光纖I與插芯3固定之間，被高溫燒灼變異所致。因此，需要提供一種單模光纖連接器線，其耐高溫，不易燒毀，可以承受W級單模傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線、相關(guān)納米級二氧化硅及制作方法，該基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，耐高溫，不易燒毀，可以承受W級單模傳輸，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線，其特點是，包括石英光纖、?；{米級二氧化硅層和插芯，所述?；{米級二氧化硅層包覆在所述石英光纖外，所述插芯包覆在所述?；{米級二氧化硅層外，所述?；{米級二氧化硅層是納米級二氧化硅經(jīng)?；?。較佳的，所述納米級二氧化硅是納米級低熔點二氧化硅，所述納米級低熔點二氧化硅的熔點低于1500°C。更佳的，所述納米級低熔點二氧化硅是摻雜金的二氧化硅。
更進一步的，所述的摻雜金的二氧化硅中二氧化硅和金的質(zhì)量比為90 =IO0較佳的，所述插芯是陶瓷插芯、金屬插芯或石英插芯。在本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于上述的基于無膠玻化技術(shù)的單模光纖連接器線的納米級二氧化娃，其特點是，所述納米級二氧化娃是納米級低熔點二氧化娃，所述納米級低熔點二氧化硅的熔點低于1500°c。較佳的，所述納米級低熔點二氧化硅是摻雜金的二氧化硅。較佳的，所述的摻雜金的二氧化硅中二氧化硅和金的質(zhì)量比為90 =IO0在本發(fā)明的第三方面，提供了一種上述的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線的制作方法，其特點是，將所述石英光纖插設(shè)在所述插芯中，然后在所述石英光纖和所述插芯之間填充納米級二氧化硅，再將納米級二氧化硅?；纬伤霾；{米級二氧化硅層。較佳的，所述?；捎眉訜岱绞綄崿F(xiàn)。本發(fā)明的有益效果具體在于:本發(fā)明的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線包括石英光纖、?；{米級二氧化硅層和插芯，所述玻化納米級二氧化硅層包覆在所述石英光纖外，所述插芯包覆在所述?；{米級二氧化硅層外，所述?；{米級二氧化硅層是納米級二氧化硅經(jīng)?；?，設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，耐高溫，不易燒毀，可以承受W級單模傳輸，適于大規(guī)模推廣應(yīng) 用。


圖1是現(xiàn)有的單模光纖連接器線的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的基于無膠玻化技術(shù)的單模光纖連接器線的一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是采用圖2所示的具體實施例裝配光纖連接器的示意圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。請參見圖2 圖3所示，本發(fā)明的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線包括石英光纖5、?；{米級二氧化硅層4和插芯3，所述?；{米級二氧化硅層4包覆在所述石英光纖5外,所述插芯3包覆在所述?；{米級二氧化娃層4外,所述?；{米級二氧化娃層4是納米級二氧化硅經(jīng)?；伞Ｋ黾{米級二氧化硅可以是納米級純二氧化硅，也可以是納米級低熔點二氧化硅，較佳的，所述納米級二氧化硅是納米級低熔點二氧化硅，所述納米級低熔點二氧化硅的熔點低于1500°C，例如為900 1200°C。所述納米級低熔點二氧化硅常常是Si02粉中摻雜一些物質(zhì)來獲得，比如摻雜化學(xué)成分穩(wěn)定的金。更佳的，所述納米級低熔點二氧化硅是摻雜金的二氧化硅。所述的摻雜金的二氧化硅中金的比例可根據(jù)需要調(diào)整，更進一步的，所述的摻雜金的二氧化硅中二氧化硅和金的質(zhì)量比為90 =IO0所述插芯3可以是任何合適的插芯，較佳的，所述插芯3是陶瓷插芯、金屬插芯或石英插芯。上述的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線的制作方法，是將所述石英光纖5插設(shè)在所述插芯3中，然后在所述石英光纖5和所述插芯3之間填充納米級二氧化硅，再將納米級二氧化硅玻化形成所述?；{米級二氧化硅層4。較佳的，所述?；捎眉訜岱绞綄崿F(xiàn)。加熱方式可以是多樣的，包括但不限于高溫爐，微波加熱，甚至激光加熱。在上述步驟之后，還可以進行研磨步驟，與普通光纖連接器一樣，可以平面(PC)、斜面(APC)或球面(UPC)研磨。最后按照普通光纖裝配方式裝配。見圖3，其中附圖標記6表示套筒。實施例1在孔徑為127微米的陶瓷插芯中插入125微米去除涂覆層的石英光纖5，通過真空技術(shù)填充入納米級SiO2與Au (金)的混合粉，混合比例為90:10, SiO2和Au純度為99.9%，熔點在100(TC。將預(yù)制件置于1100°C下3分鐘，然后冷卻。冷卻后進行研磨，研磨角度斜8度(按照FC/APC要求)配以帶散熱光纖適配器。通過6W 1550nm單模激光(功率密度達到
0.1ff/ μ m2)，損耗0.28dB，帶光插拔20次，長期連接500小時后，從顯微鏡上看光纖端面完整無任何燒灼痕跡。實施例2在孔徑為127微米的金屬插芯中插入125微米去除涂覆層的石英光纖5，通過真空技術(shù)填充入納米級純SiO2粉，將預(yù)制件置于1700°C下3分鐘，然后冷卻。冷卻后進行研磨，研磨角度斜8度(按照FC/APC要求)配以帶散熱光纖適配器。通過6W 1550nm單模激光(功率密度達到0.1ff/ μ m2)，損耗0.28dB,帶光插拔20次，長期連接500小時后，從顯微鏡上看光纖端面完整無任何燒 灼痕跡。本發(fā)明的基本原理是:在制作基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線時，在石英光纖5與插芯3之間注入納米級低熔點SiO2粉，將該預(yù)制件置于高溫環(huán)境中?；?。由于石英熔點為1750°C左右，而控制低熔點SiO2熔點低于1500°C，例如1000°C左右，將高溫環(huán)境控制在1100°C，將出現(xiàn)填充料?；⒐饫w5無任何影響。再將其冷卻后進行端面研磨。此時獲得的光纖連接器由于其端面無膠，而SiO2熔點高，化學(xué)性能穩(wěn)定，具有很高的抗局部高溫性能，就具有很好的抗高功率燒端面的能力?？梢詫崿F(xiàn)數(shù)十W單模光纖的連接(不考慮光纖長度帶來的非線性效應(yīng))。易于采用多種工藝實現(xiàn)。本發(fā)明通過光纖連接器在制作的過程中，全程采用無膠制作，使連接器端面的承受功率提高一個數(shù)量級以上，可以承受W級單模傳輸。綜上，本發(fā)明的基于無膠玻化技術(shù)的單模光纖連接器線設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，耐高溫，不易燒毀，可以承受W級單模傳輸，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線，其特征在于，包括石英光纖、玻化納米級二氧化硅層和插芯，所述?；{米級二氧化硅層包覆在所述石英光纖外，所述插芯包覆在所述?；{米級二氧化硅層外，所述?；{米級二氧化硅層是納米級二氧化硅經(jīng)?；?。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線，其特征在于，所述納米級二氧化硅是納米級低熔點二氧化硅，所述納米級低熔點二氧化硅的熔點低于1500℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無膠玻化技術(shù)的單模光纖連接器線，其特征在于，所述納米級低熔點二氧化硅是摻雜金的二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線，其特征在于，所述的摻雜金的二氧化硅中二氧化硅和金的質(zhì)量比為90 =IO0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線，其特征在于，所述插芯是陶瓷插芯、金屬插芯或石英插芯。
6.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線的納米級二氧化硅，其特征在于，所述納米級二氧化硅是納米級低熔點二氧化硅，所述納米級低熔點二氧化硅的熔點低于1500°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米級二氧化硅，其特征在于，所述納米級低熔點二氧化硅是摻雜金的二氧化硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米級二氧化硅，其特征在于，所述的摻雜金的二氧化硅中二氧化硅和金的質(zhì)量比為90:10。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線的制作方法，其特征在于，將所述石英光纖插設(shè)在所述插芯中，然后在所述石英光纖和所述插芯之間填充納米級二氧化硅，再將納米級二氧化硅?；纬伤霾；{米級二氧化硅層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述?；捎眉訜岱绞綄崿F(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于無膠玻化技術(shù)的單模光纖連接器線，包括石英光纖、?；{米級二氧化硅層和插芯，玻化納米級二氧化硅層包覆在石英光纖外，插芯包覆在玻化納米級二氧化硅層外，玻化納米級二氧化硅層是納米級二氧化硅經(jīng)?；?。較佳的，納米級二氧化硅是納米級低熔點二氧化硅，熔點低于1500℃。插芯是陶瓷插芯、金屬插芯或石英插芯。還提供了相關(guān)的納米級二氧化硅，以及上述的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線的制作方法。本發(fā)明的基于無膠?；夹g(shù)的單模光纖連接器線設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡潔，耐高溫，不易燒毀，可以承受W級單模傳輸，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號C01B33/18GK103235359SQ20121026180
公開日2013年8月7日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者張濤 申請人:上海拜安實業(yè)有限公司