專利名稱：被覆有金屬的光纖的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于容納于光通信模塊的筐體內(nèi)的光通信、光測(cè)定等的光學(xué)元件和實(shí)現(xiàn)光耦合的光纖的制造方法，特別是涉及從被覆樹脂露出的裸露芯線的外表面被金屬被覆，能夠簡(jiǎn)單地制造，且該光纖的前端進(jìn)行了端面處理的光纖的制造方法。
背景技術(shù)：
將光學(xué)元件容納于筐體內(nèi)的光通信模塊具有用于將筐體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)隔絕的氣密結(jié)構(gòu)，以便防止因結(jié)露等原因破壞光學(xué)元件。
關(guān)于該氣密結(jié)構(gòu)，到目前為止，人們已提出了很多種方法，并投入了使用。如采用如下所述的方法，即，如圖2所示，當(dāng)將采用金屬套1的被覆樹脂的光纖10插入到光通信模塊的筐體20內(nèi)時(shí)，去除與金屬套1的貫通孔相對(duì)應(yīng)的部位的被覆樹脂11，使光纖10的裸露芯線12露出，并且用金屬被覆已露出的裸露芯線12，通過焊錫2密封金屬被覆的部位，進(jìn)一步通過焊錫3或縫焊方式，將上述金屬套1安裝于光通信模塊的筐體20上的方法；或不使用金屬套1，而使上述裸露芯線12中的被覆金屬的部位穿過開設(shè)于光通信模塊的筐體20上的貫通孔，通過焊錫直接安裝裸露芯線12和上述筐體20，并將其密封等方法。
另外，作為實(shí)現(xiàn)容納于筐體20內(nèi)的光學(xué)元件(圖中未示出)與上述光纖10的光學(xué)耦合的方法，采用對(duì)從光纖10的被覆樹脂11露出的裸露芯線12的端面進(jìn)行研磨處理的方法。
此外，關(guān)于將光纖10固定于光通信模塊的筐體20內(nèi)的方法，采用下述方法，即，對(duì)從被覆樹脂露出的裸露芯線12的端面進(jìn)行研磨，通過合成石英玻璃，或金屬制的毛細(xì)管4，借助粘接劑，焊錫，將該裸露芯線12固定，并且對(duì)光學(xué)元件進(jìn)行光學(xué)調(diào)整，然后，將上述毛細(xì)管4固定于光通信模塊的筐體20內(nèi)部的方法；或采用下述的方法等，在該下述方法中，將上述裸露芯線12固定于毛細(xì)管4中，并且對(duì)該裸露芯線12的端面進(jìn)行研磨處理，對(duì)光學(xué)元件進(jìn)行光學(xué)調(diào)整，然后，將該毛細(xì)管4固定于光通信模塊20的內(nèi)部。
如上所述，采用焊錫，進(jìn)行氣密處理的光纖中，在由被覆樹脂11露出的裸露芯線12的外表面上被覆金屬，并且，為了實(shí)現(xiàn)與光學(xué)元件的光學(xué)耦合，對(duì)該裸露芯線12的端面進(jìn)行精密研磨(端面處理)。
但是，對(duì)于該裸露芯線12的端面處理，在裸露芯線12的外表面上未被覆金屬的時(shí)候，可采用應(yīng)用劈開法的已有光纖修剪器(clipper)簡(jiǎn)單地進(jìn)行該裸露芯線12的端面處理。于是，對(duì)于所述裸露芯線12的端面處理，如果能夠不采用上述的研磨法，而采用使用光纖修剪器的處理法，則可簡(jiǎn)化制造作業(yè)。
但是，為了實(shí)現(xiàn)氣密在裸露纖芯線12的外表面上設(shè)置被覆金屬的上述光纖中，比如，形成作為被覆金屬的基底層的非電解Ni電鍍層，另外形成作為表面層的電解Au電鍍層，整體的膜厚在1～3μm的范圍內(nèi)。于是，在采用上述的光纖修剪器進(jìn)行端面處理的時(shí)候，由于光纖中的裸露芯線處于被金屬被覆的保護(hù)狀態(tài)，故具有下述問題，即，難于適合地設(shè)置劈開所必需的劃痕(擊痕)，無法按照適合光輸入的端面形狀對(duì)其切斷面進(jìn)行處理。另外，即使能夠獲得適合光輸入的端面形狀，也具有在被覆金屬的切斷面上產(chǎn)生的金屬箔包覆光纖的入射端面，或由于該切斷面形成于裸露芯線12上的被覆金屬容易隨時(shí)間的推移而剝離等的問題。
為了解決這樣的問題，在特開平07-27952號(hào)文獻(xiàn)中提出，在進(jìn)行光纖的裸露芯線的金屬被覆處理時(shí)，在打算通過光纖修剪器切斷的部位，預(yù)先采用掩模而進(jìn)行，或在光纖的裸露芯線的金屬被覆處理后，通過蝕刻方式去除欲切斷的部位的被覆金屬的方法等，但是，任何的方法均具有使制造步驟復(fù)雜的弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)這樣的問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種光纖的制造方法，其中，該光纖可通過焊錫實(shí)現(xiàn)氣密的被覆金屬設(shè)置于裸露芯線的外表面上，并且具有與光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)光學(xué)耦合所需的裸露芯線端面，該光纖可比過去更簡(jiǎn)單地制造。
即，本發(fā)明涉及一種光纖的制造方法，該光纖包括裸露芯線和被覆樹脂，該被覆樹脂包覆除了該裸露芯線的前端側(cè)一部分以外的裸露芯線的外表面，并且除了從被覆樹脂露出的裸露芯線的端面部分以外的裸露芯線的外表面被覆有金屬，其特征在于該方法包括下述步驟基底層形成步驟，在從上述被覆樹脂露出，并且形成被覆金屬前的裸露芯線的外表面上，形成有金屬基底層，該金屬基底層由具有進(jìn)行電解電鍍處理所需厚度的非電解電鍍層和電解電鍍層構(gòu)成；端面處理步驟，相對(duì)形成有基底層的裸露芯線，通過采用光纖修剪器的端面處理，使裸露芯線的端面部分露出；表面層形成步驟，對(duì)進(jìn)行了端面處理的裸露芯線進(jìn)行電解電鍍處理，形成作為表面層的被覆金屬。


圖1A、圖1B、圖1C為表示本發(fā)明的光纖的制造步驟的說明圖；圖2為表示光通信模塊的氣密結(jié)構(gòu)的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，本發(fā)明所述的光纖的制造方法，其特征在于，在去除了光纖的被覆樹脂的裸露芯線外表面上形成金屬的基底層，該金屬的基底層由具有進(jìn)行電解電鍍處理所必需厚度的非電解電鍍層和電解電鍍層構(gòu)成，然后，采用光纖修剪器，進(jìn)行端面處理，接著，通過電解電鍍處理，形成作為表面層的被覆金屬。
之后，在該制造方法中，由于是在采用光纖修剪器進(jìn)行端面處理后，形成作為表面層的被覆金屬的方法，故可將作為基底層的被覆金屬的膜厚設(shè)定得較小。由此，即使基底層的被覆金屬位于裸露芯線外表面，仍可采用光纖修剪器良好地將其切斷，并且在切斷面上，不產(chǎn)生金屬箔。
另外，由于在進(jìn)行端而處理后，通過電解電鍍處理，形成作為表面層的被覆金屬，故在沒有基底層的裸露芯線外表面(即，光入射面)上，未形成被覆金屬。
于是，可簡(jiǎn)單制造從被覆樹脂露出的裸露芯線外表面被覆金屬，且其前端進(jìn)行了端面處理的光纖。
在這里，作為由具有進(jìn)行電解電鍍所需厚度的非電解電鍍層和電解電鍍層構(gòu)成的上述基底層，可為任意的方案，但是，最好采用非電解Ni電鍍層與電解Au電鍍層的組合方案。其原因在于非電解Ni電鍍層具有與構(gòu)成裸露芯線的石英的附著力良好的性質(zhì)，并且有利于通過硬度較高的劈開法，切斷裸露芯線。另外的原因在于電解Au電鍍層具有防止非電解Ni電鍍層的氧化，并且與修剪器切斷后的電解電鍍層(表面層)的貼合性良好的性質(zhì)。
此外，當(dāng)通過非電解Ni電鍍層與電解Au電鍍層構(gòu)成上述基底層時(shí)，該非電解Ni電鍍層的厚度可設(shè)定在0.01μm～1.5μm的范圍內(nèi)。這樣做的原因在于當(dāng)小于0.01μm時(shí)，由于過薄，而具有對(duì)以后的電解電鍍處理造成妨礙的情況，另外，如果超過1.5μm，則在采用光纖修剪器進(jìn)行端面處理時(shí)，具有難于獲得對(duì)光的入射特別良好的裸露芯線端面的情況。電解Au電鍍層的厚度可設(shè)定在0.03μm～0.1μm的范圍內(nèi)。其原因在于，當(dāng)小于0.03μm時(shí)，具有難于盡可能包覆非電解Ni鍍層表面的情況。另外，如果超過0.1μm，則在采用光纖修剪器進(jìn)行端面處理時(shí)，具有難于獲得良好的裸露芯線端面的情況。
還有，作為表面層的電解電鍍層雖然考慮與焊錫的濕潤性而適當(dāng)性地進(jìn)行選擇，但是，最好，通過電解Ni電鍍層與電解Au電鍍層構(gòu)成。另外，當(dāng)通過電解Ni電鍍層與電解Au電鍍層形成表面層的電解電鍍層時(shí)，如果比如，進(jìn)行Au/20Sn焊接，則產(chǎn)生Au，Ni溶解于熔融焊錫中的稱為“焊錫腐蝕”的現(xiàn)象。如果產(chǎn)生這樣的“焊錫腐蝕”現(xiàn)象，石英在裸露芯線表面露出，則焊錫濕潤性就會(huì)惡化。于是，構(gòu)成表面層的電解Ni電鍍層的厚度最好在0.5μm以上。但是，如果超過4.0μm，由于在將光纖彎曲時(shí)，產(chǎn)生保持彎曲的狀態(tài)的非可逆性，故最好在4.0μm以下。另外，表面層的上述電解Au電鍍層具有防止位于其底側(cè)的電解Ni電鍍層氧化，使焊錫濕潤性提高的功能。另外，如果電解Ni電鍍層氧化，焊錫的濕潤性就會(huì)變差，故最好電解Au電鍍層的厚度在0.05μm以上，以便防止電解Ni電鍍層的氧化。另外，電解Au電鍍層朝向焊錫的溶解速度較高，故濕潤性大幅度地提高。但是，即使是設(shè)置成該厚度超過1.0μm的電解Au電鍍層，由于防止氧化和焊錫濕潤性的效果不那么高，故從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來說，最好上述電解Au電鍍層的厚度在1.0μm以下。
另外，在通過電解Ni電鍍層與電解Au電鍍層構(gòu)成表面層的電解電鍍層時(shí)，最好為具有99.9％以上純度的Ni和Au電鍍層。
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體描述。
(實(shí)施例1～7，比較例1～2)如圖1A所示，剝離去除光纖10的被覆樹脂(由一層被覆樹脂13和二層被覆樹脂14構(gòu)成)11，使線徑為125μm、長度為30mm的裸露芯線12裸露，然后，對(duì)該裸露芯線12的表面進(jìn)行堿清洗、酸清洗、化學(xué)研磨等的前處理。
接著，浸泡于包括Sn鹽，偶合劑的溶液中，進(jìn)行裸露芯線12的表面調(diào)整。然后，通過Pd鹽溶液形成觸媒，采用還原型的非電解電鍍?cè)?，進(jìn)行非電解Ni電鍍處理，形成基底層50的非電解Ni電鍍層15。然后，通過市場(chǎng)上銷售的純Au電鍍液，對(duì)高純度的Au進(jìn)行電解涂鍍，形成基底層50的電解Au電鍍層16。
此外，在下述的表1中，給出了實(shí)施例1～實(shí)施例7的作為基底層50的非電解Ni電鍍層15和電解Au電鍍層16的膜厚。
另外，作為比較例，在比較例1中，將可通過焊錫的氣密的膜厚為0.05μm的非電解Ni電鍍層，膜厚為2.0μm的電解Ni電鍍層，膜厚為0.2μm的電解Au電鍍層分別依次設(shè)置于裸露芯線的表而的光纖，在比較例2中，制備只有作為基底層的膜厚為0.5μm的非電解Ni電鍍層設(shè)置于裸露芯線的表面上的光纖。
接著，將市場(chǎng)上銷售的光纖修剪器(Oxford Fiber Ltd.AFC-2008)的設(shè)備設(shè)定，調(diào)節(jié)成對(duì)實(shí)施例1～實(shí)施例7、比較例1～比較例2的相應(yīng)膜厚最適合的狀態(tài)后，如圖1B所示，進(jìn)行端面處理。通過掃描電子顯微鏡(SEM)，對(duì)進(jìn)行了該端面處理的實(shí)施例1～實(shí)施例7、比較例1～比較例2的相應(yīng)裸露芯線的端面進(jìn)行觀察。其結(jié)果是，除了比較例1，均獲得作為光入射面的充分的端面。另外，比較例1的端面的切斷面粗糙，確認(rèn)在端面附近具有在被覆金屬的切斷而上產(chǎn)生的金屬箔。此外，在于實(shí)施例1～實(shí)施例7、比較例1～比較例2的光纖中進(jìn)行導(dǎo)光，對(duì)其光學(xué)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，在比較例1中，光的模式形狀變形。另外，上述結(jié)果也列于以下的表1中。
然后，除了比較例1以外，在進(jìn)行了端面處理的實(shí)施例1～實(shí)施例7、比較例2的各光纖的基底層上，通過氨基磺酸Ni涂鍍液，對(duì)高純度的Ni進(jìn)行電解涂鍍處理，如圖1C所示，形成表面層60的電解Ni電鍍層17。接著，通過市場(chǎng)上銷售的純Au電鍍液，對(duì)高純度的Au進(jìn)行電解電鍍處理，形成表面層60的電解Au電鍍層18。
接著，在通過上述的方法，制造設(shè)置有構(gòu)成表面層60的膜厚為2.0μm的電解Ni電鍍層1 7和膜厚為0.2μm的電解Au電鍍層18的實(shí)施例1～實(shí)施例7、比較例2的相應(yīng)光纖時(shí)，在實(shí)施例1～實(shí)施例7中，通過電解涂鍍處理，形成良好的表面層，而在比較例2中，未通過電解電鍍形成良好的表面層，而形成不均勻的表面層。另外，上述結(jié)果也列于表1中。
將實(shí)施例1～實(shí)施例7、比較例2的各光纖中的裸露芯線插入開設(shè)于不銹鋼制的金屬套中的內(nèi)徑為135μm的貫通孔中，采用AuSn焊錫，焊接該裸露芯線與金屬套。另外，對(duì)金屬套進(jìn)行Ni/Au電鍍處理，以便提高金屬套和AuSn焊錫的濕潤性。
另外，對(duì)于安裝有金屬套的各光纖，通過He漏氣試驗(yàn)調(diào)查焊接部的氣密狀態(tài)時(shí)，在實(shí)施例1～實(shí)施例7的光纖中，未出現(xiàn)泄漏，被確認(rèn)為完全良好的焊接性，但是在比較例2中，出現(xiàn)了泄漏，未獲得良好的焊接。另外，這些結(jié)果也列于以下的表1中。
表1

權(quán)利要求
1.一種被覆有金屬的光纖的制造方法，該光纖包括裸露芯線和被覆樹脂，該被覆樹脂包覆除了該裸露芯線的前端側(cè)的一部分以外的裸露芯線的外表面，并且在除了從被覆樹脂露出的裸露芯線的端面部分的裸露芯線的外表面上被覆有金屬，其特征在于，該方法包括下述步驟基底層形成步驟，在從上述被覆樹脂露出，并且形成被覆金屬之前的裸露芯線的外表面上，形成金屬基底層，該金屬基底層由具有進(jìn)行電解電鍍處理所需厚度的非電解電鍍層與電解電鍍層構(gòu)成；端面處理步驟，對(duì)形成有基底層的裸露芯線，通過采用光纖修剪器的端面處理，使裸露芯線的端面部分露出；表面層形成步驟，對(duì)進(jìn)行了端面處理的裸露芯線進(jìn)行電解電鍍處理，形成作為表面層的被覆金屬。
2.如權(quán)利要求1所述的被覆有金屬的光纖的制造方法，其特征在于，上述基底層由厚度為0.01～1.5μm的非電解Ni電鍍層和形成于該非電解Ni電鍍層上的厚度為0.03～0.1μm的電解Au電鍍層構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的被覆有金屬的光纖的制造方法，其特征在于，上述表面層由電解Ni電鍍層和形成于該電解Ni電鍍層上的電解Au電鍍層構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的被覆有金屬的光纖的制造方法，其特征在于，表面層中的所述電解Ni電鍍層的厚度設(shè)定為0.5～4.0μm，電解Au電鍍層的厚度設(shè)定為0.05～1.0μm。
5.如權(quán)利要求3所述的被覆有金屬的光纖的制造方法，其特征在于，表面層中的所述電解Ni電鍍層與電解Au電鍍層分別由具有99.9％以上的純度的Ni和Au電鍍層構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光纖的制造方法，其特征在于，包括下述步驟在從上述被覆樹脂露出的并形成被覆金屬前的裸露芯線的外表面上，形成由非電解Ni電鍍層與電解Au電鍍層形成的基底層的步驟；對(duì)基底層形成后的裸露芯線，通過采用光纖修剪器的端面處理，使裸露芯線的端面部分露出的步驟；對(duì)進(jìn)行了端面處理的裸露芯線進(jìn)行電解電鍍處理，形成作為表面層的電解Ni電鍍層和電解Au電鍍層的步驟。通過該制造方法，可簡(jiǎn)單地制造金屬被覆裸露芯線表面，且其前端進(jìn)行了端面處理的光纖。
文檔編號(hào)G02B6/42GK1510450SQ20031011311
公開日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者小野里洋一 申請(qǐng)人:住友金屬礦山株式會(huì)社