[发明专利]光纤光栅表面金属化处理装置

说明书

本发明公开了一种光纤光栅表面金属化处理装置，包括水浴锅，水浴锅内盛有水，水浴锅内还支撑有烧杯，水环绕烧杯，水用于给烧杯加热，烧杯的顶部设有支撑板，烧杯内盛放有用于化学镀的镀液，支撑板上设有固定架，固定架竖置，固定架插入镀液中，固定架通过胶粘件粘结光纤光栅，光纤光栅的待镀部位置于烧杯中的镀液中，光纤光栅的待镀部位在固定架与胶粘件的作用下处于拉直状态。本发明的有益效果为：其在化学镀过程中，能够有效拉直光纤光栅待镀部位，进而避免镀膜后的光纤光栅应力过大。

技术领域

本发明涉及光纤光栅表面处理技术领域，具体涉及一种纤光栅表面金属化处理装置。

背景技术

光纤光栅因为具有信号损耗低、抗干扰能力强、尺寸小、重量轻等优点被广泛应用于通信和传感领域。与传统传感器相比，光纤光栅传感器因具有电绝缘性、无感应性、大容量等优点被广泛应用于大型土木工程、航空航天等军用或民用领域；又因其化学性能稳定、抗干扰能力强、灵敏度高，尤其适合在恶劣环境下作为安全警报、故障诊断等监测控制器件使用。

尽管光纤光栅传感器已得到广泛应用，但如何将光纤光栅传感器稳定固定在增敏保护构件上形成智能结构仍存在一定问题。传统固定是用胶布或其它胶粘剂等直接粘接，这种方法在使用过程中存在诸多缺陷：首先，无法完全固定，导致智能结构中的传感器受力时与待测物之间发生移位，使得测量数据失真；其次，胶粘剂或胶布等均为有机物，易老化、不能长期使用。这将直接导致传感器测量数据的不稳定，并产生失真等问题。同时，胶粘物不耐腐蚀，不能在潮湿、高温或高压等苛刻环境下使用。限制了光纤光栅传感器的使用寿命和使用范围，不利于光纤光栅传感器的推广与应用。

基于这个原因，我们希望在光线光栅表面进行金属处理，以得到表面为金属材料的光纤光栅，这种表面为金属材料的光纤光栅很容易通过焊接工艺与增敏金属构件连接，避免胶粘法连接不可避免的技术问题。

众所周知，部分金属或金属化合物具有性能稳定、耐久、耐腐蚀、耐高温高压等特性。同时，焊接具有结合好、气密性好等优点。因此，使用低熔点金属将光纤光栅传感器与智能构件进行焊接固定，上述问题将得到解决，这一方法也称无胶粘接法。值得注意的是，石英光纤主要由ＳｉＯ２构成，可焊性差，必须对光纤光栅传感器进行表面金属化处理后才能实现焊接固定。实现光纤表面金属化的主要技术有：溅射法、溶胶凝胶法、电镀法、化学镀法等，前两者都需在高温条件下进行，将破坏光纤光栅传感器结构，且设备昂贵，不适合工业化生产或实验室使用。我们现在采用的是电镀和化学镀，特别是化学镀工艺，其具有操作简单、成膜率高、成膜质量好等特点。

但是通过化学镀对光纤光栅表面进行金属化处理需对其表面进行粗化处理，这种用氢氟酸或其混合酸对光纤表面进行腐蚀处理的方法，在一定程度上破坏了光纤外结构，将导致其传感灵敏度和测量准确性的降低，且氢氟酸是巨毒物，会对环境造成巨大污染。

现有的化学镀装置不能够将光纤光栅待镀部位有效拉直，镀膜后的光纤光栅应力过大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤光栅表面金属化处理装置，其在化学镀过程中，能够有效拉直光纤光栅待镀部位，进而避免镀膜后的光纤光栅应力过大。

为实现上述目的，本发明的技术方案是

一种光纤光栅表面金属化处理装置，包括水浴锅，水浴锅内盛有水，水浴锅内还支撑有烧杯，水环绕烧杯，水用于给烧杯加热，烧杯的顶部设有支撑板，烧杯内盛放有用于化学镀的镀液，支撑板上设有固定架，固定架竖置，固定架插入镀液中，固定架通过胶粘件粘结光纤光栅，光纤光栅的待镀部位置于烧杯中的镀液中，光纤光栅的待镀部位在固定架与胶粘件的作用下处于拉直状态。

优选地，固定架为长方形固定架。

本发明的有益效果为：在固定架和胶粘件的作用下，光纤光栅待镀部位被有效拉直，进而避免镀膜后的光纤光栅应力过大。水浴锅能对化学镀时的温度进行有效控制。