CN103760651B - 一种用于对光纤进行气密性封装的工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于对光纤进行气密性封装的工装，该工装包括加热装置和制冷片，加热装置用于对套设有光纤和焊料的金属管进行加热，使焊料熔化，制冷片位于金属管两端，用于对位于金属管端部的光纤进行冷却，从而保护光纤涂覆层不被烧焦。在优选方案中，该加热装置具体为通过加热管加热导热块以加热金属管，进而进行光纤密封的结构。

Description

一种用于对光纤进行气密性封装的工装

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种用于对光纤进行气密性封装的工装。

背景技术

光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤一般分为三层：中心为高折射率的纤芯（即玻璃芯，芯径一般为50μm或62.5μm），中间为低折射率的包层（即硅玻璃包层，直径一般为125μm），最外层是加强用的光纤涂覆层（一般为树脂涂层）。

在光通信行业中，密封光纤比较常用的方法是利用玻璃焊料把光纤密封在金属管内，再用焊锡将金属管焊接在器件腔体上。对于玻璃焊料的熔接工艺通常采用的方法是对金属管进行加热，通过热传递把玻璃焊料熔化来实现光纤密封焊接。常用玻璃焊料的熔点为330℃～380℃之间，显然在如此高的温度影响下会造成金属管两端不需要密封的光纤涂覆层烧焦，从而影响产品可靠性。

因此，如何在对光纤进行密封时避免烧焦光纤涂覆层，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于对光纤进行气密性封装的工装，可以在光纤焊接制作的过程中，对光纤涂覆层进行保护，解决光纤涂覆层烧焦的问题，提高产品的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于对光纤进行气密性封装的工装，包括：

用于对套设有光纤和焊料的金属管进行加热的加热装置；

位于所述金属管两端的制冷片。

优选地，在上述工装中，所述加热装置包括：

第一导热块，所述第一导热块的底面上设置有第一定位槽；

第二导热块，所述第二导热块的顶面上设置有第二定位槽，所述第一定位槽和所述第二定位槽构成与所述金属管适配的定位孔；

安装板，所述制冷片和所述第二导热块分别设置于所述安装板上，所述制冷片位于所述第二导热块的两侧。

优选地，在上述工装中，所述第一导热块的一端与所述第二导热块铰接，另一端设置有用于与所述第二导热块定位的卡接结构。

优选地，在上述工装中，所述第二导热块固连于所述安装板上，所述第二导热块与所述安装板之间设置有隔热片。

优选地，在上述工装中，还包括位于所述安装板下方的底板，所述底板上设置有用于支撑所述安装板的分隔柱，所述安装板上与所述加热装置对应的位置设置有散热孔。

优选地，在上述工装中，所述底板上设置有风扇，所述风扇位于所述散热孔的下方。

优选地，在上述工装中，所述安装板上还设置有散热块，所述散热块位于所述第二导热块的两侧，所述散热块中设置有多个散热片，所述制冷片通过所述散热块设置于所述安装板上且位于所述散热块的顶端。

优选地，在上述工装中，还包括导热片，所述制冷片的加热面与所述散热块贴合，所述制冷片的制冷面与所述导热片贴合。

优选地，在上述工装中，所述散热块与所述制冷片之间，以及所述制冷片与所述导热片之间，分别设置有导热硅胶。

优选地，在上述工装中，还包括加热管，所述第一导热块和所述第二导热块中分别设置有用于放置所述加热管的安装孔。

从上述技术方案可以看出，本发明提供用于对光纤进行气密性封装的工装中，包括加热装置和制冷片，加热装置用于对套设有光纤和焊料的金属管进行加热，使焊料熔化，制冷片位于金属管两端，用于对伸出金属管端部的光纤进行冷却，从而保护光纤涂覆层不被烧焦。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的工装的分解结构示意图；

图2为本发明实施例提供的制冷片部分的放大图；

图3为本发明实施例提供的第一导热块和第二导热块的安装结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3中B-B截面的剖视图；

图6为本发明实施例提供的工装的整体结构示意图；

图7为本发明实施例提供的工装的正视图；

图8为本发明实施例提供的工装的俯视图；

图9为本发明实施例提供的工装的仰视图。

其中，001-第一导热块，002-第二导热块，003-加热管，004-导热片，005-散热块，006-制冷片，011-安装板，012-分隔柱，013-底板，014-散热风扇，015-隔热片，101-导热硅胶，201-制冷片导线，301-加热管导线，401-定位孔，402-安装孔，403-卡接结构。

具体实施方式

本发明公开了一种用于对光纤进行气密性封装的工装，可以在光纤焊接制作的过程中，对光纤涂覆层进行保护，解决光纤涂覆层烧焦的问题，提高产品的可靠性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图9，图1为本发明实施例提供的工装的分解结构示意图，图2为本发明实施例提供的制冷片部分的放大图，图3为本发明实施例提供的第一导热块和第二导热块的安装结构示意图，图4为图3的俯视图，图5为图3中B-B截面的剖视图，图6为本发明实施例提供的工装的整体结构示意图，图7为本发明实施例提供的工装的正视图，图8为本发明实施例提供的工装的俯视图，图9为本发明实施例提供的工装的仰视图。

本发明实施例提供的用于对光纤进行气密性封装的工装，包括加热装置和制冷片，其中，加热装置用于对套设有光纤和焊料的金属管进行加热，使焊料熔化，制冷片位于金属管两端，用于对位于金属管端部的光纤进行冷却，从而保护光纤涂覆层不被烧焦。

在此需要进一步说明的是，上述制冷片也叫热电半导体制冷组件，或帕尔贴等。具体为TEC（Thermo-electricCooler，制冷器）制冷片，该制冷片分为两面，一面吸热，一面散热，起导热作用，是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应，是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，令一端放热的现象。重掺杂的N型和P型的碲化铋主要用作TEC制冷片的半导体材料，碲化铋元件采用电串联，并且是并行发热。TEC制冷片包括一些P型和N型组，它们通过电极连在一起，并且夹在两个陶瓷电极之间；当有电流从TEC制冷片流过时，电流产生的热量会从制冷片的一侧传到另一侧，在制冷片上产生热侧和冷侧。

请参阅图1和图6，在优选的具体实施例中，上述加热装置包括第一导热块001、第二导热块002和安装板011，第一导热块001和第二导热块002构成用于夹持金属管的夹具。其中，第一导热块001的底面上设置有第一定位槽，第二导热块002的顶面上设置有第二定位槽，当第一导热块001和第二导热块002相对时，第一定位槽和第二定位槽构成与金属管适配的定位孔401；制冷片006和第二导热块002分别设置于安装板011上，制冷片006位于第二导热块002的两侧。

在具体实施例中，上述加热装置通过加热管003进行加热，第一导热块001和第二导热块002中分别设置有用于放置加热管003的安装孔，如图5所示。具体地，第二导热块002固连于安装板011上，第一导热块001覆盖于第二导热块002上，第一导热块001的一端与第二导热块002铰接，另一端设置有用于与第二导热块002定位的卡接结构403。进一步地，为了避免第二导热块002上的热能流失，在第二导热块002与安装板011之间设置有隔热片015。

本发明实施例提供的用于对光纤进行气密性封装的工装中，为使加热装置在完成加热工序后冷却得更快，还包括位于安装板011下方的底板013，底板013上设置有用于支撑安装板011的分隔柱012，安装板011上与加热装置对应的位置设置有散热孔，散热孔的下方设置有风扇014，风扇014位于底板013上。具体地，在安装板011上，第二导热块002的两侧还设置有散热块005，散热块005中设置有多个散热片，制冷片006位于散热块005的顶端。

在具体实施例中，制冷片006的顶端设置有导热片004，其中，制冷片006的加热面（此时为下表面）与散热块005贴合，制冷片006的制冷面（此时为上表面）与导热片004贴合。进一步地，在散热块005与制冷片006之间设置有导热硅胶101，同时，制冷片006与导热片004之间也设置有导热硅胶101，具体如图2所示。

在具体实施例中，安装板011与各部件用螺钉或螺栓固定安装。具体地，如图1和图6所示，安装板011上并列设置有三对螺栓，中间的螺栓用于固定连接第二导热块002，两侧的螺栓用于连接散热块005。其中，散热块005的两端分别设置有耳板，耳板上设置有条形卡接槽，安装板011上的螺栓位于该条形卡接槽内，以达到令散热块005在安装板011上位置可调的目的。在实际应用过程中，可以松开螺栓，调节散热块005在安装板011上的位置，直至制冷片006与定位孔401位置对应合适后，紧固螺栓即可。

此外，安装板011上的其它部件（例如第二导热块002和分隔柱012等）也可以通过螺钉或螺栓安装固定。但是，并不局限于此，本发明提供的用于对光纤进行气密性封装的工装中，对于具体部件结构设置以及连接结构的设计，在实际实施时可以多种具体方案，因此，本发明对此并不做具体限定。

综上，在对光线进行气密性封装时，用于散热的风扇014外接电源，与制冷片006相连的制冷片导线201接入稳压电源，与加热管003相连的加热管导线301外接电源与温度控制器，详细总装图请参阅图1和图6。

具体操作时：首先，把第一导热块001和第二导热块002构成的夹具设在安装板011上，接着打开第一导热块001，把需要加热的金属管放到第二导热块002的定位槽中，再合上第一导热块001，此时，金属管正好位于第一导热块001和第二导热块002之间的定位孔401内；

穿好光纤和玻璃焊料环，调整好位置后，把光纤用胶带（例如3M胶带）固定到导热片004上；

然后，把组装好的夹具（第一导热块001和第二导热块002）垂直90度摆放，这样可以让玻璃焊料能均匀流到金属管的密封孔内；

之后，先打开散热风扇014的电源，有助于制冷片006下方的散热块005更好地散热，调高制冷效率；再打开制冷片006连接的电源，让其开始制冷，并一直保持工作状态；接着打开加热管003连接的电源，开始对第一导热块001和第二导热块002进行加热，使其升温，升温过程中通过温度检测器测量金属管的温度，待其温度达到370℃左右，保持该温度值一段时间，使玻璃焊料熔化。此时，利用加热管加热导热块继而传递到金属管再导热到焊料上，使焊料熔化，尽管被加热的金属管的温度达到370℃的高温，但是，由于制冷片006的作用，实现了对伸出金属管两端的光纤的降温，可以很好地保护光纤涂覆层不被烧坏。

直到玻璃焊料完全熔化，才可以关闭加热管电源，等金属管温度到常温后再关闭制冷片006的电源和风扇014的电源，把夹具平放，再取出已焊接好的金属管。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于对光纤进行气密性封装的工装，其特征在于，包括：

用于对套设有光纤和焊料的金属管进行加热的加热装置；

位于所述金属管两端的制冷片(006)；

所述加热装置包括：

第一导热块(001)，所述第一导热块(001)的底面上设置有第一定位槽；

第二导热块(002)，所述第二导热块(002)的顶面上设置有第二定位槽，所述第一定位槽和所述第二定位槽构成与所述金属管适配的定位孔(401)；

安装板(011)，所述制冷片(006)和所述第二导热块(002)分别设置于所述安装板(011)上，所述制冷片(006)位于所述第二导热块(002)的两侧。

2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述第一导热块(001)的一端与所述第二导热块(002)铰接，另一端设置有用于与所述第二导热块(002)定位的卡接结构(403)。

3.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述第二导热块(002)固连于所述安装板(011)上，所述第二导热块(002)与所述安装板(011)之间设置有隔热片(015)。

4.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，还包括位于所述安装板(011)下方的底板(013)，所述底板(013)上设置有用于支撑所述安装板(011)的分隔柱(012)，所述安装板(011)上与所述加热装置对应的位置设置有散热孔。

5.根据权利要求4所述的工装，其特征在于，所述底板(013)上设置有风扇(014)，所述风扇(014)位于所述散热孔的下方。

6.根据权利要求5所述的工装，其特征在于，所述安装板(011)上还设置有散热块(005)，所述散热块(005)位于所述第二导热块(002)的两侧，所述散热块(005)中设置有多个散热片，所述制冷片(006)通过所述散热块(005)设置于所述安装板(011)上且位于所述散热块(005)的顶端。

7.根据权利要求6所述的工装，其特征在于，还包括导热片(004)，所述制冷片(006)的加热面与所述散热块(005)贴合，所述制冷片(006)的制冷面与所述导热片(004)贴合。

8.根据权利要求7所述的工装，其特征在于，所述散热块(005)与所述制冷片(006)之间，以及所述制冷片(006)与所述导热片(004)之间，分别设置有导热硅胶(101)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的工装，其特征在于，还包括加热管(003)，所述第一导热块(001)和所述第二导热块(002)中分别设置有用于放置所述加热管(003)的安装孔。