基于化学湿法镀铅的光纤布拉格光栅金属化增敏保护方法

专利名称：基于化学湿法镀铅的光纤布拉格光栅金属化增敏保护方法
技术领域：
本发明涉及一种基于化学湿法镀铅的光纤布拉格光栅金属化增敏保护方法。
背景技术：
光纤布拉格光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，从而形成空间的相位光栅，其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜，当一束宽光谱光经过光纤光栅时，满足光纤光栅布拉格条件的波长将产生反射，其余的波长透过光纤光栅继续传输。光纤布拉格光栅可以作为传感器用作温度、压力的测量；作为温度传感器使 用时，光纤布拉格光栅存在灵敏度相对较低的问题(10. 3pm/°C );而且,光纤布拉格光栅本身细小、脆弱容易损坏；越来越多的场合需要将光纤布拉格光栅封装在金属结构表面或内部，目前多采用有机胶粘的方法，有机胶容易老化、稳定性差。目前已有光纤布拉格光栅镀镍、镀铜的研究；然而，镀铜镍的光栅温度灵敏度较低，一般低于26pm/°C;而且镍、铜等金属对原子辐射抵抗很差。因此，对光纤布拉格进行表面化学镀层处理的研究，以提高温度灵敏度，仍是价值很高的研究课题。

发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于化学湿法镀铅的光纤布拉格光栅金属化增敏保护方法，它具有工艺简单，提高光纤布拉格光栅的灵敏度的优点。本发明是这样来实现的，一种基于化学湿法镀铅的光纤布拉格光栅金属化增敏保护方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤1)首先，对光纤布拉格光栅进行前处理前处理包括水洗、丙酮、酒精超声波清洗、敏化、活化和烘烤，水洗、丙酮、酒精超声波清洗以后对光纤布拉格光栅进行敏化和活化；然后把光纤布拉格光栅用电热恒温箱进行烘烤，烘烤温度11(T13(TC，烘烤1(Γ15分钟，对活化中附着在表面的离子固化；2)最后，把光纤布拉格光栅置入3(T50°C之间的化学镀铅溶液进行化学镀；所述的铅溶液是由10. (Γ16. Og/L的乙酸铅、20. 0 25· 0ml/L的三氯化钛、110. 0 130· Og/L的柠檬酸三钠、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，并用氨水调节混合溶液pH值为8. (T9. O之间；一次化学镀后获得的镀铅层厚度在1(Γ20 μ m之间，为了获得更大的厚度，可以更换步骤2)中的铅溶液，再次化学镀。本发明的技术效果是本发明可以使光纤布拉格光栅表面通过化学湿法镀铅获得均匀致密的金属铅层，光纤布拉格光栅的灵敏度得到提高，温度灵敏度达到30pm/°C以上。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做详细阐述；
实施例一、(O镀铅之前前处理选取一根光纤布拉格光栅(中心波长1540. 032nm),用去离子水或二次蒸馏水水洗，然后用丙酮、酒精超声波清洗；清洗以后对光纤布拉格光栅进行敏化、活化，敏化液由氯化亚锡和稀盐酸配成，活化液由氯化钯和稀盐酸配成；活化以后对光纤布拉格光栅用电热恒温箱进行烘烤，烘烤温度120°C，烘烤12分钟，对活化中附着在表面的离子固化，有利于化学镀过程的金属沉积。活化以后要烘烤以后的光纤布拉格光栅可置入化学镀铅溶液进行化学镀；
(2)化学镀铅溶液配方及施镀条件溶液温度39°C;所用化学镀铅溶液由12.Og /L的乙酸铅，22. 0ml/L的三氯化钛、115. Og/L的柠檬酸三钠、55. Og/L的EDTA(乙二胺四乙酸)、8. Og/L的氨三乙酸混合而成,用氨水调节pH值为8. 2 ；
(3)—次化学镀50分钟后获得的镀铅层厚度为12 μ m ;对化学镀后的光栅进行了温度灵敏度测试，结果表明温度灵敏度由裸光栅的O. 010nm/°C提高到O. 027nm/°C。实施例二、
(O镀铅之前前处理选取一根光纤布拉格光栅(中心波长1540. 161nm)，用去离子水或二次蒸馏水水洗，然后用丙酮、酒精超声波清洗；清洗以后对光纤布拉格光栅进行敏化、 活化，敏化液由氯化亚锡和稀盐酸配成，活化液由氯化钯和稀盐酸配成；活化以后对光纤布拉格光栅用电热恒温箱进行烘烤，烘烤温度112°C，烘烤13分钟，对活化中附着在表面的离子固化，有利于化学镀过程的金属沉积。活化以后要烘烤以后的光纤布拉格光栅可置入化学镀铅溶液进行化学镀；
(2)化学镀铅溶液配方及施镀条件溶液温度36°C;所用化学镀铅溶液由llg/L的乙酸铅、23. 0ml/L的三氯化钛、118. 0g/L的柠檬酸三钠、59. 0/L的EDTA (乙二胺四乙酸)、
7.0g/L的氨三乙酸混合而成,用氨水调节pH值为8. 5 ；
(3)—次化学镀55分钟后获得的镀铅层厚度为13 μ m ;对化学镀后的光栅进行了温度灵敏度测试，结果表明温度灵敏度由裸光栅的0. 010nm/°C提高到0. 028nm/°C。实施例三、
(O镀铅之前前处理选取一根光纤布拉格光栅(中心波长1540. 255nm),用去离子水或二次蒸馏水水洗，然后用丙酮、酒精超声波清洗；清洗以后对光纤布拉格光栅进行敏化、活化，敏化液由氯化亚锡和稀盐酸配成，活化液由氯化钯和稀盐酸配成；活化以后对光纤布拉格光栅用电热恒温箱进行烘烤，烘烤温度118°C，烘烤14分钟，对活化中附着在表面的离子固化，有利于化学镀过程的金属沉积。活化以后要烘烤以后的光纤布拉格光栅可置入化学镀铅溶液进行化学镀；
(2)化学镀铅溶液配方及施镀条件溶液温度40°C;所用化学镀铅溶液由13g/L的乙酸铅、25. 0ml/L的三氯化钛、120. 0g/L的柠檬酸三钠、59. 0/L的EDTA (乙二胺四乙酸)、
8.5g/L的氨三乙酸混合而成,用氨水调节pH值为8. 6 ；
(3)—次化学镀45分钟后获得的镀铅层厚度为Ilym ;对化学镀后的光栅进行了温度灵敏度测试，结果表明温度灵敏度由裸光栅的0. 010nm/°C提高到0. 026nm/°C。
权利要求
1.一种基于化学湿法镀铅的光纤布拉格光栅金属化增敏保护方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤1)首先，对光纤布拉格光栅进行前处理前处理包括水洗、丙酮、酒精超声波清洗、敏化、活化和烘烤，水洗、丙酮、酒精超声波清洗以后对光纤布拉格光栅进行敏化和活化；然后把光纤布拉格光栅用电热恒温箱进行烘烤，烘烤1(Γ15分钟，烘烤温度11(T13(TC，对活化中附着在表面的离子固化；2)最后，把光纤布拉格光栅置入3(T50°C之间的化学镀铅溶液进行化学镀。
2.如权利要求I所述的一种基于化学湿法镀铅的光纤布拉格光栅金属化增敏保护方法，其特征在于所述的铅溶液是由10. (Γ16. Og/L的乙酸铅、20. (Γ25. 0ml/L的三氯化钛、110. 0 130· Og/L的柠檬酸三钠、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，并用氨水调节混合溶液PH值为8. (T9. O之间。
全文摘要
一种基于化学湿法镀铅的光纤布拉格光栅金属化增敏保护方法，它包括以下步骤1)首先，对光纤布拉格光栅进行前处理前处理包括水洗、丙酮、酒精超声波清洗、敏化、活化和烘烤，水洗、丙酮、酒精超声波清洗以后对光纤布拉格光栅进行敏化和活化；然后把光纤布拉格光栅用电热恒温箱进行烘烤，烘烤10~15分钟，对活化中附着在表面的离子固化；2)最后，把光纤布拉格光栅置入30~50℃之间的化学镀铅溶液进行化学镀；所述的铅溶液是由10.0~16.0g/L的乙酸铅、20.0~25.0ml/L的三氯化钛、110.0~130.0g/L的柠檬酸三钠、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，并用氨水调节混合溶液pH值为8.0~9.0之间。
文档编号G02B6/02GK102888597SQ20121035111
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者李玉龙, 胡勇涛, 冯艳, 吕明阳 申请人:南昌大学